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

Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”

Cercetătorii au reușit să creeze un ”cristal din electroni”
Credit foto: Pixabay
Publicat: 17.11.2020

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

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
O structură circulară misterioasă din Grecia i-a uimit pe arheologi
O structură circulară misterioasă din Grecia i-a uimit pe arheologi
Specia de piranha botezată după Sauron din Stăpânul Inelelor. De ce a primit acest nume?
Specia de piranha botezată după Sauron din Stăpânul Inelelor. De ce a primit acest nume?
Oamenii se întorc pe Lună. Și, pentru prima data în istorie, nu va mai fi vorba despre un american
Oamenii se întorc pe Lună. Și, pentru prima data în istorie, nu va mai fi vorba despre un american
Cel mai bătrân și cel mai tânăr jucător de la Euro 2024
Cel mai bătrân și cel mai tânăr jucător de la Euro 2024
Suplimentul alimentar care reduce agresivitatea cu până la 28%
Suplimentul alimentar care reduce agresivitatea cu până la 28%
Probleme pe Stația Spațială Internațională! NASA amână din nou întoarcerea capsulei Boeing Starliner
Probleme pe Stația Spațială Internațională! NASA amână din nou întoarcerea capsulei Boeing Starliner
Ingredientul adăugat în beton care ar putea aduce beneficii pentru sănătate și mediu
Ingredientul adăugat în beton care ar putea aduce beneficii pentru sănătate și mediu
Test de cultură generală. Ce legumă credeau egiptenii antici că este un afrodiziac?
Test de cultură generală. Ce legumă credeau egiptenii antici că este un afrodiziac?
Vești bune de la NASA: Contact reluat cu sonda Voyager 1, aflată la 24 miliarde de kilometri depărtare de Pământ
Vești bune de la NASA: Contact reluat cu sonda Voyager 1, aflată la 24 miliarde de kilometri depărtare de Pământ
Lumea a intrat „într-o cursă a înarmării nucleare”
Lumea a intrat „într-o cursă a înarmării nucleare”
Ţările NATO scot armele nucleare din depozite, a declarat Jens Stoltenberg
Ţările NATO scot armele nucleare din depozite, a declarat Jens Stoltenberg
Orașul din Spania în care cimitirele vor deveni cea mai mare fermă solară urbană
Orașul din Spania în care cimitirele vor deveni cea mai mare fermă solară urbană
Cine este omul care ne-a arătat că Sistemul Solar este mai complex decât credeam. Unul dintre inelele lui Neptun îi poartă numele
Cine este omul care ne-a arătat că Sistemul Solar este mai complex decât credeam. Unul dintre inelele lui Neptun îi poartă ...
Céline Dion a transmis fanilor un mesaj de speranță: „Nu știu când, dar mă voi întoarce”
Céline Dion a transmis fanilor un mesaj de speranță: „Nu știu când, dar mă voi întoarce”
Scurgere de petrol în sudul Singapore: Mai multe plaje au fost închise
Scurgere de petrol în sudul Singapore: Mai multe plaje au fost închise
Val de căldură în România! Meteorologii anunță temperaturi caniculare
Val de căldură în România! Meteorologii anunță temperaturi caniculare
Un avion cu pasageri a ajuns la doar 400 de metri de ocean după o manevră periculoasă
Un avion cu pasageri a ajuns la doar 400 de metri de ocean după o manevră periculoasă
Calea Lactee ar fi intrat în coliziune cu ceva uriaș chiar în timpul existenței Pământului
Calea Lactee ar fi intrat în coliziune cu ceva uriaș chiar în timpul existenței Pământului