29 de abril de 2024

Os cientistas descobriram um metal em que os elétrons fluem como água através de um tubo

Os cientistas descobriram um metal em que os elétrons fluem como água através de um tubo

Os pesquisadores sintetizaram uma nova liga metálica na qual os elétrons se movem não como partículas comuns, mas como água através de canos.

Normalmente os elétrons são espalhados devido aos quantamovimento vibracional dos átomos do cristal (fônons), o que causa seu movimento desigual. No entanto, os cientistas notaram recentemente a sua interação incomum num supercondutor metálico feito de nióbio e germânio (NbGe2).

Enquanto estudavam o novo material, físicos da Universidade do Texas em Dallas, da Florida State University e do Boston College descobriraminteração extremamente forte de elétrons comestrutura cristalina, como resultado da qual eles formam um líquido elétron-fônon. Ele se move dentro do metal não em um modo de difusão, como partículas individuais, mas em um modo hidrodinâmico, como água em canos.

Para confirmar as previsões teóricasa equipe fez uma série de experimentos. A maior massa de elétrons foi determinada medindo a resistividade elétrica. O espalhamento Raman da luz mostrou uma mudança no comportamento de vibração do cristal NbGe2 devido a um fluxo incomum de partículas carregadas. A estrutura cristalina do material foi confirmada por difração de raios-X.

Os cientistas descobriram um metal em que os elétrons fluem como água através de um tubo

Usando a técnica de oscilações quânticas, os cientistas estimaram a massa dos elétrons. Em todas as trajetórias, foi três vezes mais do que o normal.

A seguir, os físicos procurarão outrosmateriais com fortes interações elétron-fônon e o desenvolvimento de métodos para controlar o líquido hidrodinâmico de elétrons neles. Isso poderia levar a uma nova geração de dispositivos eletrônicos.

Lembremos que recentemente os cientistas também propuseram um método simples para produzir antimatéria usando dois lasers e plástico.

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