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

28 сентября 2020
Метиленовый синий окрашивает мозг в фисташковый цвет

Ученые отметили необычное явление при приеме лекарств на основе метиленового синего. Оказывается, он может окрашивать ткани в голубоватый, а мозг в фисташковый оттенок после длительного приема внутрь.

24 сентября 2020
Ученые выяснили, как меняется мозг при длительном пребывании в условиях микрогравитации

Ученые исследовали структуру мозга одиннадцати российских космонавтов, которые выполняли работу на космической станции в среднем в течение 5 месяцев.

21 сентября 2020
Управлять мельчайшими объектами можно с помощью эффекта Казимира

Ученые решили провести эксперимент, используя в качестве проводников тонкие пластинки нитрида кремния, имеющие металлическое напыление, и располагая их рядом с мембраной микроволнового резонатора.

17 сентября 2020
Ученые смогли вырастить искусственные человеческие сердца небольшого размера

Долгое время ученые ограничивались выращиванием тканей сердца и его клеточных линий, однако целый орган, близкий к человеческому анатомически и гистологически, еще не удавалось создать.

14 сентября 2020
Подводный робот Slocum G2 Glider изучил Атлантику по маршруту длиной 22744 км

Подводный аппарат осуществлял исследовательскую миссию, состоящую из четырех этапов, каждый из которых завершался обновлением оборудования: починкой деталей, чисткой и заменой батарей.

Вся информация


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