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 сентября 2021
Разрабатывается мощный метод спектроскопии на фотонном уровне с двумя гребенками

Этот метод является мультиплексным, систематические эффекты сводятся к минимуму, и может быть достигнута большая согласованность спектров.

23 сентября 2021
Воспроизведено «шоковое» образование естественных квазикристаллов в метеорите Хатырка

Уникальное на сегодняшний день явление естественных квазикристаллов требует объяснения как возможности, так и редкости их образования за пределами лаборатории.

20 сентября 2021
Созданы высокоподвижные наноразмерные магнитные искусственные реснички

Ученые представили метод получения самых маленьких высокоподвижных искусственных ресничек с размерами, равными их биологическим аналогам.

16 сентября 2021
Биоартифицированная поджелудочная железа обеспечивает контроль за выделением инсулина

Новый подход потенциально может повысить успех заместительной терапии β-клетками, чтобы помочь многим пациентам с диабетом 1-го типа.

13 сентября 2021
Микроядерные реакторы могут быть установлены в саду за каждым домом

Ядерные реакторы могут появиться в ближайшем к вам городе или районе очень скоро благодаря прорывам, достигнутым в небольших модульных ядерных реакторах.

Вся информация


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