Home » Stiinta » A fost creat un nou tip de metal în care electronii curg ca un fluid

A fost creat un nou tip de metal în care electronii curg ca un fluid

Beatrice Dumitru 09.12.2021
A fost creat un nou tip de metal în care electronii curg ca un fluid
Credit foto: Shutterstock

Oamenii de știință au descoperit cu ajutorul unui nou studiu un tip de metal în care electronii curg fluid, la fel ca apa dintr-o conductă, prin interacțiunea cu cvasiparticule numite fononi. Acesta rezultă din vibrațiile unei structuri cristaline.

În metal, ar fi normal ca electronii să fie difuzivi în mișcarea lor, funcționând ca particule individuale. Mai exact, nu câștigă impuls ca grup.

Acest lucru face ca electronii să treacă de la comportamentul difuziv (asemănător unei particule) la un comportament hidrodinamic (asemănător unui fluid) în mișcarea lor.

Superconductorul metalic care cauzează acest comportament este un aliaj de niobiu și germaniu (NbGe2), relatează echipa de cercetare, citată de ScienceAlert. Astfel, ar putea da naștere unui nou tip de dispozitiv electronic.

electron metal fluid
Credit foto: Fazel Tafti, Boston College

„Am vrut să testăm o predicție recentă a „fluidului electron-fonon”, explică fizicianul experimental Fazel Tafti de la Boston College.

„De obicei, electronii sunt împrăștiați de fononi, ceea ce duce la mișcarea obișnuită de difuzie a electronilor în metale. O nouă teorie arată că atunci când electronii interacționează puternic cu fononii, vor forma un lichid electron-fonon unit. Acest nou lichid va curge în interiorul metalului la fel cum curge apa într-o conductă.”

Trei metode au confirmat ipoteza fluidului electron-foton

Ipoteza fluidului electron-foton, pusă la punct de Tafti și colegii săi, a fost confirmată de trei metode. Prima a fost măsurarea rezistivității electrice a metalului, care a arătat că electronii săi au o masă mai mare decât s-ar fi așteptat în mod normal.

Cea de-a doua este metoda de răpândire Raman, care a arătat că vibrația NbGe2 s-a schimbat din cauza fluxului neobișnuit de electroni și, în cele din urmă, tehnicile de difracție cu raze X au dezvăluit structura cristalină a metalului.

Masa electronilor a fost de trei ori mai mare decât ar fi normal, potrivit unei metode de cartografiere a materialelor, cunoscută sub numele de oscilații cuantice. Acesta a fost un alt semn că electronii și fononii cauzează un comportament neobișnuit.

„În cele din urmă, am înțeles că interacțiunea puternică electron-fonon a fost responsabilă pentru comportamentul electronilor grei. Electronii interacționează cu vibrațiile rețelei sau fononii, sunt puternic trași de rețea și astfel au devenit grei”, spune Tafti despre studiul publicat în Nature Communications.

În prezent, există mult interes pentru cercetarea lichidelor electron-fonon, chiar dacă nu este foarte clar care ar putea fi implicațiile pentru gadgeturile electronice și sistemele de comunicații din viitorului.

În acest context, cercetătorii vor să descopere și alte materiale care se comportă la fel ca NbGe2.

Citește și:

Metalul din care sunt făcute cutiile de bere a fost asociat cu maladia Alzheimer

Într-un mediu superfluid nu există limită de viteză

Cele mai vechi fluide din Sistemul Solar ar putea să se afle la baza vieţii biologice

Cele mai noi articole
Imagini rare cu un cerb superb în perioada boncănitului, într-o pădure din Caraș-Severin
Imagini rare cu un cerb superb în perioada boncănitului, într-o pădure din Caraș-Severin
Un nou caz de sindrom Havana, boala misterioasă care a început în Cuba
Un nou caz de sindrom Havana, boala misterioasă care a început în Cuba
Explozia gigantică a unei roci spațiale care a distrus un oraș antic. A fost de 1.000 de ori mai puternică decât bomba de la Hiroshima
Explozia gigantică a unei roci spațiale care a distrus un oraș antic. A fost de 1.000 de ori mai puternică decât bomba ...
Cea mai apropiată rudă a virusului SARS-CoV-2 a fost descoperită. Ce ne spune despre originile patogenului
Cea mai apropiată rudă a virusului SARS-CoV-2 a fost descoperită. Ce ne spune despre originile patogenului
Motivul surprinzător pentru care Luna are mai puține cratere decât ar trebui
Motivul surprinzător pentru care Luna are mai puține cratere decât ar trebui
Băutura pe care o bea toată lumea ar putea fi elixirul tinereții?
Băutura pe care o bea toată lumea ar putea fi elixirul tinereții?
Un nou atac ransomware asupra unui gigant agricol ar putea avea consecințe grave
Un nou atac ransomware asupra unui gigant agricol ar putea avea consecințe grave
Scheletele unor oameni necunoscuți până acum rescriu istoria descendenței japoneze
Scheletele unor oameni necunoscuți până acum rescriu istoria descendenței japoneze
Persoane vindecate de COVID pot avea reacții alergice la vopseaua de păr
Persoane vindecate de COVID pot avea reacții alergice la vopseaua de păr
Jubileul de Platină al Reginei Elisabeta. Cea mai mare sărbătoare regală din istoria modernă
Jubileul de Platină al Reginei Elisabeta. Cea mai mare sărbătoare regală din istoria modernă
Tehnologia ARN de autoamplificare, folosită și pentre alte medicamente în afară de cele pentru COVID-19
Tehnologia ARN de autoamplificare, folosită și pentre alte medicamente în afară de cele pentru COVID-19
Câți dintre români ar fi dispuși să plătească mai mult pentru carnea de la țară
Câți dintre români ar fi dispuși să plătească mai mult pentru carnea de la țară
Telescopul Spațial Hubble a surprins „ochiul” uimitor al unei explozii stelare masive
Telescopul Spațial Hubble a surprins „ochiul” uimitor al unei explozii stelare masive
De ce unii copii nu vor să mănânce broccoli? Nu sunt ei de vină
De ce unii copii nu vor să mănânce broccoli? Nu sunt ei de vină
Peste 40% dintre adulții fără boli cardiace cunoscute au depozite grase în arterele inimii
Peste 40% dintre adulții fără boli cardiace cunoscute au depozite grase în arterele inimii
Plante reîncărcabile care „strălucesc în întuneric”, tehnologia care ar putea revoluționa traiul modern
Plante reîncărcabile care „strălucesc în întuneric”, tehnologia care ar putea revoluționa traiul modern
Aproape 80% dintre cei vaccinați sunt protejați în fața formelor grave de COVID, la 6 luni după rapel
Aproape 80% dintre cei vaccinați sunt protejați în fața formelor grave de COVID, la 6 luni după rapel
Istoria zbuciumată a Portului Constanţa, pe care Regele Carol I îl vedea ”ca un izvor de bogăţie pentru ţara întreagă” – FOTO
Istoria zbuciumată a Portului Constanţa, pe care Regele Carol I îl vedea ”ca un izvor de bogăţie pentru ţara ...