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
Gaura din stratul de ozon, neobișnuit de mare anul acesta. Mai mare decât Antarctica
Gaura din stratul de ozon, neobișnuit de mare anul acesta. Mai mare decât Antarctica
O campanie din Germania și-a aruncat în aer propria rachetă
O campanie din Germania și-a aruncat în aer propria rachetă
63 de pinguini în pericol de dispariție, atacați și uciși de un roi de albine. „Este un caz foarte rar”
63 de pinguini în pericol de dispariție, atacați și uciși de un roi de albine. „Este un caz foarte rar”
O femeie a fost readusă la viață după ce a stat 45 de minute în moarte clinică. Cazul este extrem de rar
O femeie a fost readusă la viață după ce a stat 45 de minute în moarte clinică. Cazul este extrem de rar
Oamenii de știință au dezvoltat o nouă tehnică pentru a ascunde obiectele acustice
Oamenii de știință au dezvoltat o nouă tehnică pentru a ascunde obiectele acustice
Un echipaj din Rusia va pleca spre ISS pentru a filma primul film în spațiu
Un echipaj din Rusia va pleca spre ISS pentru a filma primul film în spațiu
Mormântul sudic de lângă Piramida în Trepte s-a redeschis, după 15 ani de renovări
Mormântul sudic de lângă Piramida în Trepte s-a redeschis, după 15 ani de renovări
Cele mai vechi dovezi care arată că oamenii confecționau haine și acum 120.000 de ani
Cele mai vechi dovezi care arată că oamenii confecționau haine și acum 120.000 de ani
Trotuarele din New York, pline cu sute de păsări moarte. Au murit lovindu-se de zgârie-nori
Trotuarele din New York, pline cu sute de păsări moarte. Au murit lovindu-se de zgârie-nori
Motivul pentru care testamentul prințului Philip va rămâne secret timp de 90 de ani
Motivul pentru care testamentul prințului Philip va rămâne secret timp de 90 de ani
Adevăratul castel al lui Dracula, vampirul fictiv al lui Bram Stoker
Adevăratul castel al lui Dracula, vampirul fictiv al lui Bram Stoker
Creșterea în greutate este cauzată de anumite alimente, nu de mâncatul în exces. Rezultatele unui studiu
Creșterea în greutate este cauzată de anumite alimente, nu de mâncatul în exces. Rezultatele unui studiu
Christopher Nolan va regiza un film despre Oppenheimer, „tatăl bombei atomice”
Christopher Nolan va regiza un film despre Oppenheimer, „tatăl bombei atomice”
Pfizer: Vaccinul anti-COVID la copiii de peste 5 ani este sigur
Pfizer: Vaccinul anti-COVID la copiii de peste 5 ani este sigur
Unul dintre cele mai CONTROVERSATE asasinate din istoria României. De ce a fost ucis Armand Călinescu
Unul dintre cele mai CONTROVERSATE asasinate din istoria României. De ce a fost ucis Armand Călinescu
Bitcoin este în scădere din cauza temerilor cu privire la mediu
Bitcoin este în scădere din cauza temerilor cu privire la mediu
Vremea în următoarele săptămâni. Temperaturi în scădere și perioade cu ploi
Vremea în următoarele săptămâni. Temperaturi în scădere și perioade cu ploi
Lavă înaltă de 15 metri, aruncată de vulcanul de pe insula spaniolă La Palma. Mii de persoane, evacuate
Lavă înaltă de 15 metri, aruncată de vulcanul de pe insula spaniolă La Palma. Mii de persoane, evacuate