Fizicienii de la Universitatea din Wisconsin din Madison au observat cum un flux de electroni se transformă într-un analog
Grafenul este un material de carbon bidimensional cu o grosimeîntr-un atom aranjat în formă de fagure. Este un conductor electric pur în care electronii nu experimentează practic nicio rezistență. Pentru experimentul lor, cercetătorii au adăugat obstacole la distanțe controlate grafenului și apoi au aplicat un curent electric prin el.
În studiu, arătăm cum curge sarcinaîn jurul impurității și, de fapt, vedem cum această impuritate blochează curentul și provoacă rezistență, ceea ce nu se făcea înainte, pentru a distinge între fluxurile de electroni gazoase și lichide.
Zach Krebs, student absolvent la Departamentul de Fizică de la Universitatea din Wisconsin-Madison și coautor al studiului
Studiul a arătat că la temperaturiaproape de zero absolut, electronii din grafen se comportă ca un gaz: se mișcă în toate direcțiile și se ciocnesc cu obstacole mai des decât interacționează între ei. În această situație, rezistența este mai mare, iar fluxul de electroni este relativ ineficient, notează autorii.
Harta termică a locației electronilor în grafenarată că la temperatură mai scăzută (stânga), electronii se ciocnesc mai des cu impuritățile (cercurile), iar relativ puțini dintre ei trec prin canalul dintre ei. La temperaturi mai ridicate (dreapta), fluxul de electroni devine „lichid”, mai puțin probabil să se blocheze în impurități și să treacă mai bine prin canal. Imagine: Universitatea din Wisconsin–Madison
Dimpotrivă, la temperaturi mai ridicate (aprox.Electronii de 77 K sau –196 °C încep să interacționeze între ei, ca urmare încep să se miște ca un fluid vâscos (newtonian). Acest proces seamănă cu un râu care curge în jurul unei stânci. În același timp, rezistența în grafen este mai mică, iar fluxul de electroni este mai eficient. Fizicienii au descoperit că, indiferent de distanța dintre obstacole, căderea de tensiune a fost mult mai mică la 77 K decât la 4 K.
Rezultatele acestui studiu vor ajuta la dezvoltarea de noi materiale cu rezistență scăzută, spun oamenii de știință.
Citeste mai mult:
Nu este vorba despre Pământ: oamenii de știință au explicat de ce sistemul solar este cel mai rar
Dinozaurii în corsete de bambus au fost găsiți printre artefactele expediției de la începutul secolului XX.
Substanța din „barba bunicului” îmbunătățește memoria și creșterea neuronală