Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики подтвердили гипотезу о «жидких» электронах в графене
Международная группа ученых под руководством физиков из Центра фотоники и двумерных материалов Московского физико-технического института (МФТИ) экспериментально доказала, что электроны в графене могут вести себя как особая «томографическая жидкость». В такой жидкости коллективные возмущения (сложно устроенные волны) разного типа затухают с кардинально разной скоростью, что открывает новые перспективы для электроники.
В сверхчистых материалах, таких как графен, электроны могут двигаться не как отдельные частицы, а как единая вязкая среда, подобно воде или воздуху. Это явление, известное как электронная гидродинамика, позволяет изучать в настольных экспериментах процессы, схожие с теми, что обычно происходят в условиях, которые трудно достичь в лаборатории — например в кварк-глюонной плазме или в экзотических астрофизических объектах.
Одна из ключевых теорий в этой области, гипотеза «томографической» жидкости, предсказывала, что в двумерных материалах коллективные волны в электронной жидкости должны вести себя необычно. Возмущения с четной симметрией (похожие на симметричное сжатие) должны быстро исчезать, в то время как нечетные возмущения (похожие на сдвиг) должны существовать аномально долго. Однако доказать это напрямую не удавалось из-за отсутствия подходящих экспериментальных методов.
Команда ученых из МФТИ, Университета Регенсбурга и Национального университета Сингапура разработала и применила новый подход. Используя метод высокопорядкового циклотронного резонанса, они смогли целенаправленно возбуждать в графене электронные возмущения разной симметрии и измерять время их жизни. Для этого образец графена помещался в сильное магнитное поле и облучался терагерцовым лазером. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Эксперимент показал, что резонансный пик, соответствующий нечетному возмущению (третьего порядка), был значительно уже, чем пик четного возмущения (второго порядка). Это стало прямым доказательством того, что нечетные моды затухают медленнее, полностью подтвердив гипотезу томографической жидкости.
«Наши результаты — первое прямое подтверждение этой гипотезы, — рассказал Дмитрий Свинцов, руководитель лаборатории оптоэлектроники двумерных материалов Центра фотоники и 2D-материалов МФТИ. — Мы показали, что обнаруженная иерархия скоростей затухания однозначно указывает на доминирующую роль электрон-электронных столкновений в специфическом гидродинамическом режиме. Это открывает возможность использовать наш метод для изучения квантовых жидкостей».
Подтверждение гипотезы имеет важное практическое значение. Аномально долгоживущие нечетные возмущения могут быть использованы как носители информации, что позволит передавать сигналы с минимальными потерями. Это может стать основой для создания нового поколения сверхбыстрой и энергоэффективной терагерцовой электроники. Ученые Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ видят серьезный потенциал для внедрения технологии в системы связи и обработки данных и активно ищут индустриальных партнеров для дальнейшего развития и применения открытия.
Telegram 
Дзен 
VK Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
Метеорологи рассчитали гипотетические температурные и радиационные аномалии после локального ядерного конфликта в Восточной Европе. Согласно вычислениям, выброс масс сажи в стратосферу спровоцировал многолетнее похолодание в Северном полушарии и перенос радиоактивной пыли за экватор. Однако модель полностью опиралась на спорные вводные и описала скорее крайний теоретический предел климатических изменений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Палеонтологи описали новый вид хищного клопа из мелового периода, передние лапы которого эволюционировали в клешни-пинцеты. Подобная анатомическая трансформация стала лишь четвертым задокументированным случаем за всю историю насекомых. Ископаемый вид получил название в честь корейской поп-группы Stray Kids из-за характерного положения застывших в смоле конечностей.
Спустя два с половиной года после того, как подводный аппарат обнаружил на дне залива Аляска загадочный «золотой шар», ученым, наконец, удалось разобраться в природе этого объекта. Они пришли к выводу, что это отброшенная часть оболочки или основания гигантской глубоководной актинии.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно