Forskere har funnet en superleder der elektroner begynte å strømme som vann i et rør
En forskergruppe fra Boston College har opprettet en ny metall -superleder NbGe2, der det viste seg at elektroner "flyter" akkurat som vann i et vannrør. Det viste seg at elektronene i det aktuelle materialet er tyngre enn de teoretiske beregningene indikerte.
En detaljert studie av prosessen viste at denne effekten oppstår på grunn av interaksjon med andre partikler, på grunn av hvilke elektroner begynner å "flyte" i overført betydning.
Nytt laboratoriearbeid og dets resultater
I en ny vitenskapelig studie hadde forskerne til hensikt å teste den tidligere uttalte teoretiske antagelsen, ifølge hvilken det skulle være en elektron -fononvæske.
Fononer er ikke annet enn vibrasjoner av krystallgitteret til et materiale. Ofte er elektroner spredt av fononer, noe som gir den vanlige diffuse bevegelsen til disse partiklene i metaller.
Men ifølge den nye teorien, når elektroner kommer i nært samspill med fononer, er de i stand til å danne en såkalt enkelt elektron - fononvæske. Det er denne "væsken" som strømmer inne i metallets krystallgitter på samme måte som vanlig vann i en rørledning.
Forskerne studerte ledningsevnen til elektroner i en ny superleder basert på niob og germanium - NbGe2. I sine laboratoriestudier brukte ingeniører tre metoder samtidig:
- Bestemmelse av elektrisk motstand. Målinger har vist at elektroner har en høyere masse elektroner.
- Kombinert lysspredning. Denne versjonen av studien viste at det var en endring i oppførselen til vibrasjonen i krystallgitteret, som viste seg å være mulig bare på grunn av tilstedeværelsen av en spesiell strøm av elektroner.
- Røntgendiffraksjon. Denne metoden har vist den eksakte krystallinske strukturen til materialet.
I tillegg lærte forskerne ved hjelp av den såkalte kvanteoscillasjonsteknikken massene av elektronene i materialet. Som et resultat ble det funnet at massen av elektroner på alle baner var tre ganger høyere enn den forventede verdien.
Ingeniørene forklarte all denne uvanlige oppførselen ved at materialet inneholder den såkalte elektron -fonon -interaksjonen, noe som ga effekten av "vekting" av partiklene. Det indikerte også at elektronstrømmen endret sin oppførsel fra det vanlige for partikler til hydrodynamikk.
Forskere ble oppmuntret av resultatene og planlegger nå å lete etter nytt materiale, der elektroner også vil manifestere seg som en "væske".
I tillegg vil en del av kreftene bli viet til å finne alternativer for å kontrollere "elektronisk vann" for å lage fundamentalt nye elektroniske enheter basert på den nye effekten i fremtiden.
Forskere har delt resultatene av arbeidet som er utført på sidene i tidsskriftet Nature Communications.
Hvis du likte materialet, så vurder det og ikke glem å abonnere på kanalen. Takk for din oppmerksomhet!