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
27 января 2022
Как производственные сети усиливают экономический рост стран

Экономику можно рассматривать как сеть, в которой производители покупают товары, превращают их в новые товары и продают продукцию домашним хозяйствам или другим производителям.

24 января 2022
Исследован геологический контроль элементного состава фитопланктона

Элементный состав морского фитопланктона отражает их качество как источника пищи и регулирует поток углерода, кислорода и питательных веществ между океаном, атмосферой и скальными резервуарами.

20 января 2022
Самосборка фотонных кристаллов идет путем контроля зарождения и роста коллоидов, покрытых ДНК

Ученые стали на шаг ближе к созданию оптических метаматериалов следующего поколения из коллоидных кристаллов.

17 января 2022
Ученые провели новую оценку содержания галогенов в объемной силикатной земле

Точное понимание содержания галогенов в силикатных резервуарах Земли может помочь восстановить историю взаимодействий между мантией, атмосферой и океанами нашей планеты.

13 января 2022
Временные изменения планетарного железа являются движущей силой эволюции

Изменение доступности железа в планетарном масштабе, вызванное потенциально быстрым изменением климата, создаст давление отбора на хозяев и патогенные микроорганизмы во всей биосфере.

Вся информация


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