Вчені зі США представили новий метал, в якому електрони рухаються не так, як у твердих, а як у рідких матеріалах. Це дозволить виробляти нові електронні пристрої.
Команда дослідників з Бостонського коледжу створила новий зразок металу, в якому електрони рухаються так само, як і в рідинах. Вчені виявили, що в металевому надпровіднику синтез ніобію та германію (NbGe2) взаємодія між електронами та фононами змінює перехід електронів з дифузійного, або частинкоподібного, на гідродинамічний, або рідинноподібний режим.
«Зазвичай електрони розсіюються фононами, що призводить до звичайного дифузного руху електронів у металах. Наш експеримент показав, що коли електрони сильно взаємодіють із фононами, вони утворюють єдину електрон-фононну рідину. Нова рідина буде текти всередині металу так само, як тече вода в трубі», — зазначили вчені. Це відкриття стимулюватиме подальше дослідження матеріалу та його потенційних застосувань.
Використовуючи спеціальну техніку, «квантові коливання», щоб оцінити масу електронів у матеріалі, дослідники виявили, що маса електронів на всіх траєкторіях у три рази перевищує очікуване значення. Вчені зазначають, що це несподіваний результат для такого матеріалу.
«Це було дійсно дивовижно, тому що ми не очікували таких «важких електронів» у, здавалося б, простому металі», — зазначили вчені. – Ми зрозуміли, що за поведінку важких електронів відповідає сильна електрон-фононна взаємодія. Оскільки електрони взаємодіють з коливаннями гратки, або фононами, вони підтягуються за грати, і здається, що вони набули маси і стали важкими. «
Наступним кроком вчених буде пошук для схожих за властивостями матеріалів – для цього використовуватимуть електрон-фононну взаємодію. Команда також зосередиться на контролі гідродинамічної рідини електронів у таких матеріалах і розробці нових електронних пристроїв.
