Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Учёные сгенерировали в жидком гелии многоэлектронные пузыри с помощью ультразвука

Учёные сгенерировали в жидком гелии многоэлектронные пузыри с помощью ультразвука

24 августа 2020


Речь идет о новом методе увеличения плотности заряда. Ученые использовали для своего эксперимента жидкий гелий, который, даже переходя в газообразное состояние, сохраняет плотность заряда в создаваемом с помощью ультразвука пузыре. Для осуществления данного эксперимента был использован принцип Паули, который распространяется на кулоновское отталкивание как сила, воздействующая на электрон на поверхности исследуемого вещества, а также принцип поляризации жидкости, который создает силу притяжения. Таким образом, создается двумерная электронная система с возможностью создания полостей в жидкости, где наблюдается большое количество электронов.

Многоэлектронный пузырь сформировывается благодаря большой плотности электронов свыше 2×1013 на м2. При таких показателях проявляется квантовое плавление, при котором наблюдается неустойчивость электронов. Чтобы управлять ею, учёные зарядили тонкую пленку гелия. И хоть это привело к возникновению различных дефектов и потере электронов, тем не менее, с таким подходом удалось увеличить концентрацию электронов на два порядка. Затем с помощью специального лабораторного оборудования учёные провели экспериментальное наблюдение электронной системы, в которой происходил квантовый эффект. На изготовленную из бета-радиоактивного никеля-63 тонкую фольгу, чтобы зарядить поверхность жидкого гелия, воздействовали ультразвуком, сфокусированным вблизи, и провели высокоскоростную съемку. Когда интенсивность ультразвука была повышена до критических показателей, поверхность жидкого гелия претерпела деформацию: сначала из неё вылетели капельки, сформировавшиеся в тонкие столбики, после чего образовались глубокие ямки. Под воздействием электрического поля в каждом углублении происходило увеличение концентрации электронов, что в конечном итоге привело к образованию большого количества многоэлектронных пузырьков.

Однако не только ультразвук влиял на их возникновение — по крайней мере три параметра были замешаны в данном явлении, в том числе: акустическое воздействие с определённой длительностью, а также напряжение, создаваемое на ультразвуковом источнике и верхнем кольце, находящемся под воздействием электрического поля. В зависимости от того, какое напряжение было подано на кольцо и источник, возрастала или снижалась вероятность получения многоэлектронных пузырей. При этом наблюдалась прямая зависимость между шириной образующихся ямок и концентрацией электронов в их центре. Когда ученые включили в свой эксперимент новый параметр — температуру, выяснилось, что из-за плохой теплопроводности гелия при температуре 2,5 Кельвина время существования пузырьков сильно увеличилось.

DNDNND

Другая информация
24 июня 2021
Ранний жизненный стресс приближает появление постоянных коренных зубов

Ученые исследовали область биологического созревания, которая ранее не рассматривалась в литературе о детских невзгодах: молярное прорезывание.

21 июня 2021
Ученые исследовали проблему дозирования вязкоупругих жидкостей

Свойство вязкоупругости приводит исследователей к осмысливанию таких проблем, как медленное разрушение жидких мостиков, их тягучесть и образование капель-спутников.

17 июня 2021
Ученые объяснили, как зрительный аппарат воспринимает 3D-форму и материал поверхностей

Предыдущие работы ученых рассматривали форму и восприятие материала зрительным аппаратом человека как вычислительно некорректные.

14 июня 2021
Реактивация памяти стимулирует обучение двигательным навыкам

Основываясь на механизмах реактивации памяти, ученые проверили, может ли кратковременная реактивация памяти стимулировать обучение двигательным навыкам.

11 июня 2021
В межзвездной среде обнаружен этаноламин

Все существующие клеточные мембраны состоят из фосфолипидов, однако природа первых мембран и происхождение первых фосфолипидов остается неизвестной.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!