Группа исследователей из Бостонского колледжа создала новый металлический образец, в котором движение электронов протекает так же, как вода течет в трубе — фундаментально изменяясь от динамики частиц к жидкости, сообщается в журнале Nature Communications.
Работая с коллегами из Техасского университета в Далласе и Университета штата Флорида, доцент физики Бостонского колледжа Фазель Тафти обнаружил в металлическом сверхпроводнике синтез ниобия и германия (NbGe2), что сильное взаимодействие между электронами и фононами изменяет перенос электронов из диффузионного или частицоподобного режима в гидродинамический или флюидоподобный.
Эти открытия знаменуют собой первое открытие электрон-фононной жидкости внутри NbGe 2 , сказал Тафти.
«Мы хотели проверить недавнее предсказание об «электрон-фононной жидкости»», — сказал Тафти, отметив, что фононы — это колебания кристаллической структуры. «Обычно электроны рассеиваются на фононах, что приводит к обычному диффузионному движению электронов в металлах. Новая теория показывает, что, когда электроны сильно взаимодействуют с фононами, они образуют объединенную электрон-фононную жидкость. Эта новая жидкость будет течь внутри металла. точно так же, как вода течет по трубе».
Подтверждая предсказания теоретиков, физик-экспериментатор Тафти, работающий со своим коллегой из Бостонского колледжа профессором физики Кеннетом Берчем, Луисом Баликасом из бывшего Советского Союза и Джулией Чан из Юта-Даллас, говорит, что открытие будет стимулировать дальнейшее изучение материала и его потенциала.
Тафти отметил, что наша повседневная жизнь зависит от потока воды в трубах и электронов в проводах. Какими бы похожими они ни казались, эти два явления принципиально разные. Молекулы воды текут как жидкий континуум, а не как отдельные молекулы, подчиняясь законам гидродинамики. Электроны, однако, текут как отдельные частицы и диффундируют внутри металлов, когда они рассеиваются колебаниями решетки.
Источник — aobe.