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

Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”

Publicat: 17.11.2020
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
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
NASA a anunțat că erupția din Tonga a fost „echivalentă cu sute de bombe Hiroshima”
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
Sfaturi simple pentru o clasare mai bună cu un conținut de calitate
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
O nouă ordine mondială, în viziunea Rusiei şi a Chinei. Cele două state contestă supremaţia SUA
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Cercetătorii explică de ce atât de mulți oameni mor în timpul sau după actul sexual
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Calviția, sau căderea părului, ar putea fi tratată cu ajutor din partea șoarecilor
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
Modă feminină atemporală – ce ar trebui să aibă fiecare femeie în garderoba ei?
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
De ce majoritatea europenilor și-ar dori să poată șterge ceva postat pe profilul lor de socializare în 2021
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Coif vechi de peste 300 de ani, găsit în locuința unui bărbat din Argeș
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Lacurile subterane de pe Marte ar putea fi doar o iluzie. Ce arată cercetări recente?
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Peștele de gheață, creatura bizară care își face cuiburi la mii de metri adâncime
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Cea mai bătrână țestoasă documentată vreodată încă se bucură din plin de viață
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Unul dintre cele mai bine păzite secrete înainte de 1989: data reală a naşterii lui Nicolae Ceauşescu – FOTO
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Rusia acuză că „SUA provoacă o amplificare a tensiunilor”
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Femeile care au avut bunici fumători în tinereţe pot avea mai multă grăsime corporală
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Analiză: Cât de aproape suntem de sfârșitul pandemiei după apariția Omicron
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Observatorul Astronomic din Galați monitorizează un asteroid periculos pentru Pământ
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Cum a fost un fetus păstrat în interiorul unei mumii egiptene antice? Cercetătorii au găsit explicația
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?
Telescopul Spațial James Webb a ajuns la destinație. Ce urmează acum pentru observator?