Электричество ведет себя как вода

20.11.2022

Исследователи из Массачусетского технологического института впервые наблюдали "электронные водовороты". Странное поведение возникает, когда электричество течет в виде жидкости, что может сделать электронику более эффективной. Как и вода, электричество состоит из дискретных частиц, так что можно ожидать, что они обе текут одинаково. Но в то время как молекулы воды достаточно велики, чтобы толкать друг друга и течь вместе, электроны намного меньше, то есть на них больше влияет окружение, чем друг на друга.

Однако было предусмотрено, что при идеальных условиях - при температурах, близких к абсолютному нулю, и в чистых, бездефектных материалах - квантовые эффекты должны взять на себя контроль над их движением и разрешить им течь в виде электронной жидкости с вязкостью меда. Если бы ученые смогли это использовать, это могло бы создать более эффективные электронные устройства, где электричество течет с меньшим сопротивлением.

В новом исследовании команда Массачусетского технологического института наблюдала четкие признаки электронной жидкости - водовороты. Это обычные структуры в потоках жидкости, но не то что обычно могут производить электроны, и поэтому их никогда раньше не наблюдали. Исследователи заметили электронные водовороты в кристаллах дителлурида вольфрама.

Команда вытравила узкий канал с круглой камерой по обе стороны, затем пропустила через него ток и измерила поток электронов. В стандартных материалах, таких как золото, электроны всегда будут двигаться в том же общем направлении, даже если они распространятся в камеры, а затем возвращаются в центральный канал. Но в дителуриде вольфрама электроны вращались через круглые камеры, меняя направление и создавая водовороты.

"Теоретически электронные вихри предсказуемы, но прямых доказательств не было, а увидеть - значит поверить", - сказал Левитов. "Теперь мы это увидели, и это четкий признак пребывания в новом режиме, где электроны ведут себя как жидкость, а не как отдельные частицы". Команда говорит, что подтверждение давних прогнозов может помочь ученым разработать более эффективную электронику.

<< Назад: Сверхнизкие звуки заставляют людей танцевать 21.11.2022

>> Вперед: Сладкое делает муравьев более веселыми 20.11.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Случайная новость из Архива Вегетарианский тунец 27.01.2024 Японская пищевая компания представила новый продукт под названием NH Foods, который они называют "альтернативным тунцем", созданным из растительных компонентов. Инновационный подход японской пищевой компании к созданию вегетарианского аналога тунца открывает новые перспективы для сохранения ресурсов океана и предложения альтернативных продуктов на рынке питания. Такие инициативы могут способствовать более устойчивому потреблению и сохранению природных ресурсов для будущих поколений. Разработчики утверждает, что этот продукт может способствовать сохранению запасов тунца в океане, учитывая его популярность в японской кухне. По словам представителей компании, этот продукт изготовлен на основе конняка (семейство клищинцовых растений), батата и других ингредиентов. NH Foods отмечает, что на разработку вкуса и текстуры, приближенных к рыбе, было потрачено шесть месяцев. Японская пищевая компания планирует начать продажи "альтернативного тунца" в апреле этого года.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026