Wetenskaplikes van die Verenigde State het 'n nuwe metaal aangebied waarin elektrone nie soos in vaste stowwe beweeg nie, maar soos in vloeibare materiale. Dit sal die vervaardiging van nuwe elektroniese toestelle moontlik maak.
’n Span navorsers van Boston College het ’n nuwe metaalmonster geskep waarin elektrone op dieselfde manier as in vloeistowwe beweeg. Wetenskaplikes het gevind dat in 'n metaal supergeleier, die sintese van niobium en germanium (NbGe2), die interaksie tussen elektrone en fonone die oordrag van elektrone verander van 'n diffusiewe, of deeltjieagtige, na 'n hidrodinamiese of vloeistofagtige regime.
“Gewoonlik word elektrone deur fonone verstrooi, wat lei tot die gewone diffuse beweging van elektrone in metale. Ons eksperiment het getoon dat wanneer elektrone sterk met fonone in wisselwerking tree, hulle 'n enkele elektron-fonon vloeistof vorm. Die nuwe vloeistof sal binne-in die metaal vloei op dieselfde manier as wat water in 'n pyp vloei,” het die wetenskaplikes opgemerk. Hierdie ontdekking sal verdere verkenning van die materiaal en sy potensiële toepassings aanspoor.
Deur 'n spesiale tegniek, "kwantumvibrasies," te gebruik om die massa elektrone in 'n materiaal te skat, het die navorsers gevind dat die massa elektrone in alle trajekte drie keer die verwagte waarde was. Wetenskaplikes wys daarop dat dit 'n onverwagse resultaat vir so 'n materiaal is.
"Dit was regtig ongelooflik, want ons het nie sulke 'swaar elektrone' in 'n oënskynlik eenvoudige metaal verwag nie," het die wetenskaplikes opgemerk. – Ons het besef dat die sterk elektron-fonon-interaksie verantwoordelik is vir die gedrag van swaar elektrone. Aangesien elektrone in wisselwerking tree met roostervibrasies, of fonone, word hulle agter die rooster opgetrek, en dit blyk dat hulle massa verkry het en swaar geword het. “
Die volgende stap van wetenskaplikes sal wees om Soek vir materiale soortgelyk in eienskappe – hiervoor sal hulle die elektron-fonon-interaksie gebruik. Die span sal ook fokus op die beheer van die hidrodinamiese vloeistof van elektrone in sulke materiale en die ontwikkeling van nuwe elektroniese toestelle.
