Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Новое состояние электронов, при котором они ведут себя как свет

Новое состояние электронов, при котором они ведут себя как свет
Команда исследователей из Принстонского университета проводила наблюдения за электронами, движущимися сквозь кристалл висмута, которые вели себя как свет.


 

Открытие подтверждено Фондом естественных наук (NSF) и детально описано в сегодняшнем номере журнала Science. Это может привести к новым видам электронных устройств.
 
Электроны, или частицы электричества, движутся в пространстве как крошечные бейсбольные мячики. Напротив, когда электрон ускоряется внутри периодической структуры атомов кристалла, он ведёт себя совершенно по-другому.  Базовые уравнения, которые описывают и его движение в кристалле очень отличается от свободно летающих бейсбольных мячиков. К примеру, в висмуте базовые уравнения движения электронов напоминают те, что описывают поведение света. Несмотря на то, что электроны вращаются в кристалле медленнее, чем скорость света, электроны ведут себя как фотоны, мельчайшие составляющие света.
 
Более десяти лет назад физики теоретики при поддержке NFS изучали электроны проходящие через искусственную многоуровневую схему, состоящую из полупроводников – то из чего делают транзисторы. Они предсказали, что появится новый вид электронного вещества, управляемого принципами квантовой механики. Учёные предположили, что кристаллы висмута могут демонстрировать аналогичное состояние электронов.
 
Группа принстонских  учёных под руководством Фуан Онга закрепила кристаллы висмута на консольную балку и затем поместила этот аппарат в высокое магнитное поле, созданное в условиях лаборатории NSF, которая способна генерировать магнитные поля более чем в миллион раз сильнее слабого земного магнитного поля.
 
 
Под действием такого громадного магнитного поля консоль вращается. То, как она вращается, говорит исследователям из Принстонского университета о едва уловимом новом виде вещества в кристалле висмута.
 
С данными исследованиями теория электродинамики предлагает богатое разнообразие электронных состояний полупроводников. Учёные продолжают свою исследовательскую деятельность. Однажды эти недавно открытые электронные состояния вещества смогут вдохновить на создание новых электронных устройств для вычисления и общения, которые действуют по принципам квантовой механики. А пока мы можем восхищаться тонкой красотой природы, живущей во вселенной электронов, которая лежит под ярким небом металлических кристаллов.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит лунную миссию, оплаченную криптовалютой Dogecoin

SpaceX запустит спутник к Луне в следующем году, полностью финансируемый за счет криптовалюты Dogecoin, объявила в воскресенье канадская компания Geometric Energy Corporation, которая возглавит лунную миссию.

Спутник DOGE-1, будет запущен на борту ракеты SpaceX Falcon 9 в первом квартале 2022 года, сообщает в своем заявлении компания из Калгари. Согласно ему, кубический спутник весом 40 килограммов будет нацелен на получение «лунно-пространственной разведки с датчиков и камер на борту». «Миссия DOGE-1 на Луну будет первой коммерческой лунной полезной нагрузкой в ??истории, оплачиваемой полностью с по...
10.05.21 21:00
0
1
Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Ступень китайской ракеты распалась над Индийским океаном

Китайское космическое агентство заявило, что сегмент китайской ракеты вошел в атмосферу Земли и распался над Индийским океаном в воскресенье.

Официальные лица в Пекине заявили, что неконтролируемая часть ракеты Long March-5B, которая 29 апреля запустила на орбиту Земли первый модуль новой космической станции Китая, представляет небольшой риск. Но американское космическое агентство НАСА и некоторые эксперты заявили, что Китай повел себя безответственно, поскольку неконтролируемое возвращение в атмосферу такого большого объекта чревато по...
09.05.21 13:55
0
-1
Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет Ingenuity сменил аэродром

Вертолет НАСА Ingenuity совершил пятый полет на Марсе - первый полет в одну сторону до своего нового аэродрома в 129 метрах к югу.

После прибытия на новый аэродром, Ingenuity поднялся на рекордную высоту 33 фута (10 метров) и сделал цветные изображения с высоким разрешением своего нового района. Полет представляет собой переход винтокрылого аппарата к этапу демонстрации новых операций. На этом этапе основное внимание будет уделено исследованию того, какие возможности может предоставить вертолет, работающий на Марсе. Примеры ...
08.05.21 14:33
0
1
Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай заявил о крайне низком риске из-за неуправляемой ракеты

Китай сообщил в пятницу, что риск от ракеты, которая сбилась с орбиты после отделения от космической станции Пекина, «чрезвычайно низкий» после того, как Соединенные Штаты предупредили, что она может упасть на населенный пункт.

Военные эксперты в США ожидают, что корпус ракеты Long March 5B упадет на поверхность Земли примерно в субботу или воскресенье, но предупредили, что трудно предсказать, где и когда он приземлится. Но Пекин не согласился с такой точкой зрения. «Вероятность причинения вреда авиационной деятельности или людям и их деятельности на земле чрезвычайно мала», - заявил официальный представитель министерс...
07.05.21 12:38
0
1
Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Переработанные отходы целлюлозных заводов придают цементу прочность и эластичность

Целлюлозные заводы производят значительное количество отходов, и ученые довольно творчески подходят к тому, как их можно использовать.

Последний пример исходит от исследователей Университета Британской Колумбии (UBC), которые использовали отходы целлюлозного завода в качестве наполнителя для цемента, который оказался более прочным и устойчивым. Отходы, лежащие в основе этого прорыва, известны как зола уноса целлюлозных заводов (PFA), которую целлюлозно-бумажная промышленность Северной Америки производит более миллиона тонн ежего...
11.04.21 16:09
0
2
Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Проводящий гидрогель может найти применение в робототехнике и не только

Сейчас для создания устройства с высокой электропроводностью придется использовать твердые металлы. Но теперь ученые из Университета Карнеги-Меллона создали мягкий и гибкий материал, отвечающий всем требованиям.

Под руководством профессора Кармеля Маджиди исследователи начали с суспендирования чешуек серебра микрометрового размера в полиакриламидно-альгинатном гидрогеле. Когда этот материал впоследствии был частично дегидратирован, чешуйки серебра сцепились друг с другом, образуя сети, проходящие через матрицу гидрогеля. Эти сети были не только очень электропроводными, но и могли противостоять механическ...
21.03.21 13:29
0
1
Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Бактериальная биопленка выжимает масло из воды

Масло и воду очень трудно разделить, что затрудняет очистку загрязненной воды. Исследователи из Университета Северной Каролины обнаружили, что мембрана из бактериальной биопленки может эффективно пропускать воду, удерживая при этом масло.

Нефть представляет серьезную опасность для окружающей среды, когда случаются огромные разливы нефти, такие как Deepwater Horizon, но даже в меньших масштабах загрязнение может происходить в результате промышленных процессов. Всегда востребованы новые решения по очистке. В новом исследовании исследователи Университета Северной Каролины обратились за помощью к бактериям. Чтобы защитить себя от вред...
09.03.21 22:34
0
7
Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация помогает самовосстановлению некоторых металлических сплавов

Радиация наносит вред как тканям, так и материалам. Но инженеры из Массачусетского технологического института крайне удивились, обнаружив, что она может помочь некоторым сплавам восстановиться, продлив срок их полезного использования.

Это поможет в проектировании будущих электростанций. Известно, что в ядерных реакторах радиация ускоряет коррозию большинства материалов, что приводит к возможному выходу из строя и вероятным катастрофическим последствиям. Поэтому в новом исследовании ученые из MIT и Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли намеревались определить, насколько вредна коррозия при разных уровнях радиации. Но их...
10.07.20 18:40
0