Des scientifiques des États-Unis ont présenté un nouveau métal dans lequel les électrons se déplacent non pas comme dans les matériaux solides, mais comme dans les matériaux liquides. Il permettra la production de nouveaux appareils électroniques.
Une équipe de chercheurs du Boston College a créé un nouvel échantillon de métal dans lequel les électrons se déplacent de la même manière que dans les liquides. Les scientifiques ont découvert que dans un supraconducteur métallique, la synthèse du niobium et du germanium (NbGe2), l'interaction entre les électrons et les phonons modifie le transfert des électrons d'un régime diffusif, ou particulaire, à un régime hydrodynamique ou liquide.
« Habituellement, les électrons sont diffusés par des phonons, ce qui entraîne le mouvement diffus habituel des électrons dans les métaux. Notre expérience a montré que lorsque les électrons interagissent fortement avec les phonons, ils forment un seul liquide électron-phonon. Le nouveau liquide s'écoulera à l'intérieur du métal de la même manière que l'eau s'écoule dans un tuyau », ont noté les scientifiques. Cette découverte stimulera l'exploration plus approfondie du matériau et de ses applications potentielles.
En utilisant une technique spéciale, les « vibrations quantiques », pour estimer la masse des électrons dans un matériau, les chercheurs ont découvert que la masse des électrons dans toutes les trajectoires était trois fois supérieure à la valeur attendue. Les scientifiques soulignent qu'il s'agit d'un résultat inattendu pour un tel matériau.
"C'était vraiment incroyable, car nous ne nous attendions pas à ce que des 'électrons lourds' soient présents dans un métal apparemment simple", ont noté les scientifiques. – Nous nous sommes rendu compte que la forte interaction électron-phonon est responsable du comportement des électrons lourds. Étant donné que les électrons interagissent avec les vibrations du réseau, ou phonons, ils sont attirés derrière le réseau et il semble qu'ils aient acquis de la masse et deviennent lourds. "
La prochaine étape des scientifiques sera de recherche pour des matériaux de propriétés similaires - pour cela, ils utiliseront l'interaction électron-phonon. L'équipe se concentrera également sur le contrôle du fluide hydrodynamique des électrons dans ces matériaux et sur le développement de nouveaux dispositifs électroniques.
