Физики нашли "металл", электроны в котором ведут себя как вода

Так художник представил себе графен в виде водного металла
Американские физики, а также их российско-британские коллеги, раскрыли еще одно необычное свойство графена - оказалось, что электроны в "нобелевском углероде" ведут себя как релятивистская жидкость, а не как поток независимых и сталкивающихся друг с другом частиц.

МОСКВА, 12 фев – РИА Новости. Графен, "нобелевская" форма углерода, оказался уникальным "металлом", электроны в котором ведут себя при движении с почти скоростью света так же, как молекулы воды, что поможет физикам проникнуть в тайны теории струн и черных дыр, не "ныряя" в эти объекты, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Та физика, которую мы сегодня открываем, изучая черные дыры и теорию струн, проявляет себя в полной мере в графене. Нам удалось найти и описать в теории первый в мире пример того, как электронная "жидкость" может двигаться с околосветовой скоростью внутри металла", — заявил Эндрю Лукас (Andrew Lucas) из Гарвардского университета (США).

Лукас и его коллеги раскрыли еще одно крайне необычное физическое свойство графена, которое физикам еще предстоит объяснить, пытаясь создать сверхчистые образцы этого "нобелевского углерода" для других опытов.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Он отличается высокой прочностью и уникальными электрическими свойствами. За создание графена выходцам из России Константину Новоселову и Андрею Гейму была присуждена Нобелевская премия 2010 года по физике.

Как рассказывает Лукас, свойства графена очень сильно меняются, если на его поверхности появляются примеси или деформации, что мешает изучению его уникальных свойств и раскрытию их природы. Пытаясь вырастить сверхчистые образцы этой формы углерода, группа Лукаса параллельно пыталась понять, сталкиваются ли электроны в листах графена между собой.

Эти столкновения, как считали физики, должны были породить вспышки тепла, которые ученые искали, используя специальные "термометры", позволявшие им находить даже самые небольшие отличия в уровне тепла.

Пленка графена и фотонный кристалл из кремния преобразуют свет инфракрасного лазера. Рисунок художника
Физики создали сверхэкономичный преобразователь света на базе графена

Данные наблюдения раскрыли потрясающий и совершенно неожиданный феномен – оказалось, что электроны, обычно движущиеся через лист графена с околосветовой скоростью, не просто сталкиваются между собой, а ведут себя, как поток молекул воды.

Это проявлялось в том, что электроны в графене достаточно сильно взаимодействуют между собой, чего никогда не происходит внутри обычных металлов и прочих веществ. Подобное поведение характерно для молекул воды и других жидкостей, чьи компоненты связаны между собой относительно слабыми, но связями.

Так художник представил себе электроны, пролетающие внутри дорожек графена
Физики превратили графен в сверхскоростное "шоссе" для электронов

Подобное поведение, как считают сегодня космологи и ученые, занимающиеся физикой высоких энергий, характерно для материи, поглощаемой черными дырами и другими сверхкомпактными объектами и при этом оно противоречит ряду законов квантовой и классической физики. Таким образом, дальнейшее изучение поведения "рек" электронов в графене может помочь физикам раскрыть тайны устройства и жизни черных дыр, не выходя из лаборатории, заключают ученые.

В этом же выпуске журнала Science к похожим, но несколько другим выводам пришла группа британских и российских физиков под руководством Гейма, которые исследовали свойства электронов в листах графена при сверхнизких температурах. Они тоже заключили, что электроны в графене ведут себя скорее как жидкость, чем как индивидуальные элементарные частицы.

РИА Наука
Обсуждение
5 пользователей оставили 5 комментариев
  • Насколько помню, практически все металлы представляли из себя "кристаллическую решётку " помещённую в "электронную жидкость".

    так нас учили...
    17:11
    12.02.2016
  • И когда будет готов первый терминатор класса Т1000?
    20:27
    12.02.2016
  • Что-то уж больно мудрёно. У них еще есть разногласия в теориях макро и микромира.. А тут с помощью одного попытаться доказать другое..
    22:10
    13.02.2016
  • Что-то я не очень понял - электроны в графене притягиваются друг к другу как молекулы воды?
    00:41
    14.02.2016
  • я и сам всё это видел, могу представить расчеты и лабораторный опыт
    09:54
    14.02.2016

Партнеры





Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.