Home » Stiinta » Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”

Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”

Adrian Popovici 11.17.2020
Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”
Credit foto: Pixabay

Savanții explică faptul că au reușit să creeze o structură în care electronii se află într-un tipar repetitiv.

Cercetătorii de la Universitatea Cornell, SUA, au suprapus semiconductori bidimensionali pentru a crea o structură care captează electronii într-un tipar care se repetă, formând în cele din urmă un cristal Wigner a cărei existență este teoretizată de câteva decenii, notează Phys.

Proiectul a luat naștere din laboratorul comun al lui Kin dr. Fai Mak, profesor de Fizică și dr. Jie Shan, profesor de fizică aplicată și inginerie la Colegiul de Inginerie, autorii co-senior ai lucrării. Ambii cercetători sunt membri ai Institutului Kavli de la Cornell for Nanoscale Science, specializat în experimente și studii la nivelul particulelor.

Decenii de teorii

Existența unui cristal de electroni a fost prezisă pentru prima dată în 1934 de către fizicianul Eugene Wigner. El a propus ca atunci când repulsia care rezultă din electronii încărcați negativ, numiți repulsii Coulomb, domină energia cinetică a electronilor, s-ar putea forma o structură cristalină.

Oamenii de știință au încercat diferite metode pentru a suprima energia cinetică, cum ar fi plasarea electronilor sub un câmp magnetic extrem de puternic, de aproximativ un milion de ori mai mare decât cel care înconjoară Pământul. Cristalizarea completă rămâne evazivă, dar echipa Cornell a descoperit o nouă metodă pentru realizarea acesteia.

„Electronii sunt supuși mecanicii cuantice. Chiar dacă nu le faceți nimic, ei se deplasează în mod spontan tot timpul”, a spus dr. Mak. „Un cristal de electroni are de fapt tendința de a se dezintegra doar pentru că ne este atât de greu să păstrăm electronii fixați într-un tipar repetitiv”.

Soluția cercetătorilor a fost de a construi o capcană reală prin stivuirea a două monostraturi semiconductoare, disulfură de tungsten și diselenură de tungsten, create de cercetătorii de la Universitatea Columbia. Fiecare monostrat are o constantă de rețea ușor diferită. Atunci când sunt împerecheați, creează o structură de superrețea, care în esență arată ca o grilă hexagonală. Cercetătorii au plasat apoi electroni în anumite locuri din model. După cum au descoperit într-un proiect anterior, bariera energetică dintre locații blochează electronii într-o poziție fixă.

„Trebuie să obținem condițiile potrivite pentru a crea un cristal de electroni și, în același timp, ele sunt extrem de fragile”, a spus dr. Mak. „Avem nevoie de o modalitate bună de a le sonda. Deoarece nu ne dorim să le deranjăm foarte în timp ce le testăm”.

Citește și:

Au fost observate primele interacțiuni între ”cristalele temporale”, materia care există în patru dimensiuni

Cristalele microscopice din Australia oferă o imagine asupra evoluţiei câmpului magnetic al Terrei

Aplicabilitatea cristalelor superionice devine o realitate şi suntem mai aproape de crearea unui nou tip revoluţionar de baterie

Cristalul care se vindecă precum un om. După ce a fost crăpat în în două s-a refăcut în doar 24 de ore

Cele mai noi articole
Descoperire monstruoasă făcută de doi scafandri într-un râu. Are peste 22 de kilograme și o lungime de 1,2 metri
Descoperire monstruoasă făcută de doi scafandri într-un râu. Are peste 22 de kilograme și o lungime de 1,2 metri
Saturn are un câmp magnetic ciudat și simetric. Cercetătorii ar fi înțeles, în sfârșit, de ce
Saturn are un câmp magnetic ciudat și simetric. Cercetătorii ar fi înțeles, în sfârșit, de ce
Conferință digitală LIVE ”Smart Retail. New Revolution” – Luni 17 mai de la ora 10.30
Conferință digitală LIVE ”Smart Retail. New Revolution” – Luni 17 mai de la ora 10.30
Pericolul pe care îl reprezintă Elon Musk pentru monedele virtuale
Pericolul pe care îl reprezintă Elon Musk pentru monedele virtuale
Armata israeliană a distrus parţial reţeaua de tuneluri din Fâşia Gaza
Armata israeliană a distrus parţial reţeaua de tuneluri din Fâşia Gaza
Motivul pentru care Italia a decis să amendeze Google cu 100 de milioane de euro
Motivul pentru care Italia a decis să amendeze Google cu 100 de milioane de euro
Un desen celebru al lui Da Vinci, scos la licitație cu o sumă uriașă
Un desen celebru al lui Da Vinci, scos la licitație cu o sumă uriașă
Stimularea vaccinării. Un stat american organizează loterie cu un câștig de 1 milion de dolari
Stimularea vaccinării. Un stat american organizează loterie cu un câștig de 1 milion de dolari
Ce este Coranul, textul considerat de musulmani „cuvântul lui Dumnezeu”?
Ce este Coranul, textul considerat de musulmani „cuvântul lui Dumnezeu”?
Câți români s-au îmbolnăvit de COVID-19 după imunizarea completă
Câți români s-au îmbolnăvit de COVID-19 după imunizarea completă
Histria, primul oraș construit pe meleagurile României
Histria, primul oraș construit pe meleagurile României
Virusul HIV a fost transformat într-o terapie care poate trata o boală extrem de periculoasă
Virusul HIV a fost transformat într-o terapie care poate trata o boală extrem de periculoasă
Masca de protecție nu mai este obligatorie din 15 mai, în aer liber
Masca de protecție nu mai este obligatorie din 15 mai, în aer liber
În urmă cu 40 de ani, românul Dumitru Prunariu ajungea în spaţiu
În urmă cu 40 de ani, românul Dumitru Prunariu ajungea în spaţiu
Armata israeliană a atacat o unitate de informaţii a grupării Hamas şi casele unor lideri islamişti
Armata israeliană a atacat o unitate de informaţii a grupării Hamas şi casele unor lideri islamişti
Norvegia renunță definitiv la vaccinul AstraZeneca
Norvegia renunță definitiv la vaccinul AstraZeneca
Rămășițele a nouă neanderthalieni, descoperite într-o peșteră din apropiere de Roma
Rămășițele a nouă neanderthalieni, descoperite într-o peșteră din apropiere de Roma
Un pește rareori văzut de oamenii de știință, descoperit eșuat pe o plajă din California
Un pește rareori văzut de oamenii de știință, descoperit eșuat pe o plajă din California