Вязкая жидкость из электронов, текущая в графене

06.03.2023

Ученые впервые непосредственно измерили "жидкий поток" электронов в графене с нанометровым разрешением.

Физики из Университета Висконсина в Мадисоне наблюдали, как поток электронов превращается в аналог вязкой жидкости при столкновении с помехами внутри проводника.

Графен - двумерный материал из углерода толщиной в атом, расположенный в виде сот. Он представляет собой чистый электрический проводник, в котором электроны практически не ощущают сопротивления. Для эксперимента исследователи добавили в графен препятствия, расположенные на контролируемых расстояниях, а затем подали через него электрический ток.

"В исследовании мы показываем, как заряд течет вокруг примеси, и на самом деле видим, как эта примесь блокирует ток и вызывает сопротивление, чего раньше не делали, чтобы различать газообразный и жидкий потоки электронов", - говорит Зак Кребс, аспирант физического факультета Висконсина Университета Висконсина в Мэдисони и соавтор исследования

Исследование показало, что при температурах, близких к абсолютному нулю, электроны в графене ведут себя как газ: они двигаются по всем направлениям и чаще сталкиваются с помехами, чем взаимодействуют друг с другом. В этой ситуации сопротивление выше, и поток электронов относительно неэффективен, отмечают авторы работы.

Напротив, при более высоких температурах (около 77 К или -196 °С) электроны начинают взаимодействовать друг с другом, в результате они начинают двигаться подобно вязкой (ньютоновской) жидкости. Этот процесс напоминает реку, обтекающую скалу. При этом сопротивление в графене ниже, а поток электронов более эффективен. Физики установили, что вне зависимости от расстояния между препятствиями падение напряжения было гораздо ниже при температуре 77К, чем при 4K.

<< Назад: Приспособление для чистки обуви в авто 07.03.2023

>> Вперед: Очень ранние занятия негативно влияют на успеваемость студентов 06.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Ремонт биологических часов 22.02.2017 Один из главных регуляторов наших биологических часов - это гормон мелатонин: за два часа до сна уровень мелатонина начинает расти, и мы начинаем чувствовать сонливость, а при пробуждении, наоборот, его уровень падает. Время, когда уровень гормона сохраняется высоким, называют биологической ночью, и она, очевидно, должна совпадать с ночью астрономической. Но мы уже давно не ложимся спать с вечерними сумерками и не встаем с рассветом: многие из нас идут в постель сильно за полночь, и просыпаются вовсе не с первыми лучами солнца, а потом клюют носом весь день. Дневная сонливость связана с тем, что уровень мелатонина сохраняется повышенным - гормональные часы сбиваются с ритма, оставаясь в режиме биологической ночи большую часть дня. И проблема здесь не только в том, что нам хочется спать: из-за сбитых внутренних часов организм испытывает постоянную нехватку сна, а нехватка сна, как мы сейчас уже знаем, плохо влияет на обмен веществ и повышает вероятность таких болезней, как диабет, ожирение и сопутствующие им сердечно-сосудистые расстройства. Можно ли вернуть биологическим часам прежние настройки? Ученые из Колорадского университета в Боулдере рассказывали, как это можно сделать: оказалось, что достаточно провести на природе неделю, чтобы мелатониновый ритм пришел в норму. Правда, у недельного отдыха на природе есть одно жесткое условие: с собой нельзя брать никаких электронных устройств и никаких источников искусственного освещения. Именно солнечный свет, которого на природе люди видели в четыре раза больше, чем в обычной жизни, смог привести в порядок их суточные ритмы. Дело не только в количестве солнечного света, но и в том, что днем свет был, а ночью никакого света, кроме света от пламени костра, не было. При этом сглаживались индивидуальные различия в суточных циклах между разными людьми. Среди нас есть "жаворонки", которые любят просыпаться рано, и "совы", которые любят поздно засыпать, но неделя в походе превращала "сов" в "жаворонков". Разумеется, сдвиги в мелатониновом цикле происходили у всех, но у "сов" они были самыми заметными. Изменения были не только в уровне гормона - после пребывания на природе у людей исчезла дневная сонливость. Впоследствии оказалось, что неделя - это даже слишком много, хватит двух дней. Кеннет Райт и его коллеги повторили эксперимент с четырнадцатью молодыми людьми в возрасте от 20 до 30 лет - девятеро из них отправились за город на выходные, пятеро остались в городе. Всего через два дня на природе суточные колебания мелатонина приблизились на один час к своей норме. Если сравнивать с недельным (точнее, шестидневным) походом, то двухдневные изменения составляли 69% от гормональных изменений, которые происходят за шесть дней. Проще говоря, за двое суток без искусственного света и без гаджетов биологические часы приходили в норму более чем наполовину.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025