Oamenii de știință au găsit un superconductor în care electronii au început să curgă ca apa într-o conductă
Un grup de cercetare de la Boston College a creat un nou superconductor metalic NbGe2, în care s-a dovedit că electronii „curg” la fel ca apa dintr-o conductă de apă. S-a dovedit că în materialul luat în considerare, electronii sunt mai grei decât calculele teoretice indicate.
Un studiu detaliat al procesului a arătat că acest efect apare datorită interacțiunii cu alte particule, din cauza căreia electronii încep să „curgă” în sens figurat.
Noi lucrări de laborator și rezultatele sale
Într-un nou studiu științific, oamenii de știință au intenționat să testeze presupunerea teoretică menționată anterior, conform căreia ar trebui să existe un lichid electron - fonon.
Fononii nu sunt altceva decât vibrații ale rețelei cristaline a unui material. Adesea, electronii sunt împrăștiați de fononi, ceea ce dă mișcarea obișnuită difuză a acestor particule în metale.
Dar, conform noii teorii, atunci când electronii intră în strânsă interacțiune cu fononii, ei sunt capabili să formeze așa-numitul electron unic - fonon lichid. Acest „lichid” curge în interiorul rețelei cristaline a metalului în mod similar cu apa obișnuită dintr-o conductă.
Cercetătorii au studiat conductivitatea electronilor într-un nou superconductor pe bază de niobiu și germaniu - NbGe2. În studiile lor de laborator, inginerii au aplicat trei metode simultan:
- Determinarea rezistenței electrice. Măsurătorile au arătat că electronii au o masă mai mare de electroni.
- Împrăștiere combinată a luminii. Această versiune a studiului a arătat că a existat o schimbare în comportamentul vibrației rețelei de cristal, care s-a dovedit a fi posibilă numai datorită prezenței unui flux special de electroni.
- Difracție cu raze X. Această metodă a demonstrat structura cristalină exactă a materialului.
În plus, folosind așa-numita tehnică de oscilație cuantică, cercetătorii au învățat masele electronilor din material. Ca rezultat, s-a constatat că masa electronilor pe toate traiectoriile a fost de trei ori mai mare decât valoarea așteptată.
Inginerii au explicat tot acest comportament neobișnuit prin faptul că materialul conține așa-numita interacțiune electron - fonon, care a dat efectul „ponderării” particulelor. De asemenea, a indicat faptul că fluxul de electroni și-a schimbat comportamentul de la obișnuit pentru particule la hidrodinamic.
Oamenii de știință au fost încurajați de rezultate și acum intenționează să caute noi materiale, în care electronii se vor manifesta și ca un „lichid”.
În plus, o parte din forțe vor fi dedicate găsirii de opțiuni pentru controlul „apei electronice” pentru a crea în mod fundamental noi dispozitive electronice bazate pe noul efect în viitor.
Oamenii de știință au împărtășit rezultatele muncii efectuate pe paginile revistei Nature Communications.
Dacă ți-a plăcut materialul, atunci evaluează-l și nu uita să te abonezi la canal. Vă mulțumim pentru atenție!