Ученые впервые подтвердили сходство потока электронов с вязкой жидкостью

Для наблюдения за вихрями ученые разработали способ, в основе которого — наномеханический резонатор. Его колебания непосредственно связаны с поведением электронного потока. В институте назвали этот подход более простым и надежным, чем прежние методы со сложным дорогостоящим оборудованием.

Исследование провели сотрудники Новосибирского государственного университета совместно с группой института, которую возглавляет доктор физико-математических наук, профессор Артур Погосов.

Резонатор позволяет уверенно определять, какой именно вихрь возник. Баллистический режим предполагает почти беспрепятственный полет электронов с редкими столкновениями. Для гидродинамического характерно интенсивное взаимодействие частиц: поток ведет себя подобно жидкости с вязкостью.

Другой результат работы — впервые показанная прямая зависимость поведения наномеханической системы от вязкости электронного потока. Так исследователям удалось объединить наномеханику и электронную гидродинамику.

По объяснению института, различение вихрей необходимо для более точного управления электрическими свойствами материалов. Полученные результаты расширяют возможности изучать графен и сходные материалы, а также помогут улучшать устройства наноразмеров, включая сенсоры и резонаторы.

Электронная гидродинамика сформировалась сравнительно недавно. Это направление физики твердого тела рассматривает электроны в сверхчистом проводнике не по отдельности, а как коллектив. Столкновения лишают частицы индивидуальных траекторий, и их общее движение приобретает сходство с течением классической вязкой жидкости.

Источник: ТАСС