מדענים מצאו מוליך -על שבו האלקטרונים החלו לזרום כמו מים בצינור
קבוצת מחקר מבוסטון קולג 'יצרה מוליך מתכת חדש NbGe2, שבו התברר כי אלקטרונים "זורמים" בדיוק כמו מים בצינור מים. התברר שבחומר הנדון האלקטרונים כבדים יותר מהחישובים התאורטיים המציינים.
מחקר מפורט של התהליך הראה כי השפעה זו מתרחשת עקב אינטראקציה עם חלקיקים אחרים, שבגללה האלקטרונים מתחילים "לזרום" במובן הפיגורטיבי.
עבודת מעבדה חדשה ותוצאותיה
במחקר מדעי חדש, המדענים התכוונו לבדוק את ההנחה התיאורטית שהוזכרה לעיל, לפיה צריך להיות נוזל אלקטרונים - פונון.
פונונים אינם אלא רעידות של סריג הגביש של חומר. לעתים קרובות, האלקטרונים מפוזרים על ידי פונונים, מה שנותן את התנועה המפוזרת הרגילה של חלקיקים אלה במתכות.
אך על פי התיאוריה החדשה, כאשר אלקטרונים מגיעים לאינטראקציה הדוקה עם פונונים, הם מסוגלים ליצור את מה שנקרא נוזל האלקטרון היחיד - פונון. ה"נוזל "הזה הוא שזורם בתוך סריג הגביש של המתכת בדומה למים רגילים בצינור.
החוקרים בחנו את מוליכות האלקטרונים במוליך -על חדש המבוסס על ניוביום וגרמניום - NbGe2. במחקרי המעבדה שלהם, מהנדסים יישמו שלוש שיטות בבת אחת:
- קביעת ההתנגדות החשמלית. מדידות הראו שלאלקטרונים יש מסה גבוהה יותר של אלקטרונים.
- פיזור אור משולב. גרסה זו של המחקר הראתה כי חל שינוי בהתנהגות הרטט של סריג הגביש, שהתברר כי הוא אפשרי רק בשל הימצאות זרימה מיוחדת של אלקטרונים.
- עקיפת רנטגן. שיטה זו הוכיחה את המבנה הגבישי המדויק של החומר.
בנוסף, באמצעות טכניקת תנודה קוונטית, החוקרים למדו את המוני האלקטרונים בחומר. כתוצאה מכך, נמצא שמסת האלקטרונים בכל המסלולים הייתה גבוהה פי שלושה מהערך הצפוי.
המהנדסים הסבירו את כל ההתנהגות החריגה הזו בכך שהחומר מכיל את האינטראקציה האלקטרונים -פונונית, מה שנתן את האפקט של "שקלול" החלקיקים. הוא גם ציין כי שטף האלקטרונים שינה את התנהגותו מהרגיל של חלקיקים להידרדינמיים.
המדענים עודדו מהתוצאות וכעת מתכננים לחפש חומרים חדשים, בהם האלקטרונים יתבטאו גם כ"נוזל ".
בנוסף, חלק מהכוחות יוקדש למציאת אפשרויות לשליטה על "מים אלקטרוניים" על מנת ליצור מכשירים אלקטרוניים חדשים מיסודם על בסיס האפקט החדש בעתיד.
מדענים שיתפו את תוצאות העבודה שנעשו בדפי כתב העת Nature Communications.
אם אהבתם את החומר, דרגו אותו ואל תשכחו להירשם לערוץ. תודה לך על תשומת הלב!