В основу нового метода положили наномеханический резонатор: на электронный вихрь он отвечает механическими колебаниями. Такая связь позволяет непосредственно наблюдать поведение «электронной жидкости». Прежде для подобных исследований использовали дорогое и сложное оборудование, а предложенный подход проще и надежнее.

Работу выполнили исследователи Новосибирского государственного университета вместе с научной группой доктора физико-математических наук, профессора Артура Погосова из института.

Резонатор позволяет отличать баллистические вихри от гидродинамических. Первые возникают при почти свободном движении электронов, когда столкновений между ними мало. Для вторых характерно сильное взаимодействие частиц, при котором поток напоминает вязкую жидкость.

Еще один впервые полученный результат касается вязкости: физики показали ее непосредственное влияние на поведение наномеханической системы. Тем самым в одной работе соединили исследования электронной гидродинамики и наномеханики.

По объяснению института, определив разновидность вихря, можно точнее контролировать электрические свойства материала. Результаты открывают дополнительные возможности для изучения графена и сходных материалов, разработки более совершенных устройств, в том числе улучшения нанорезонаторов и наносенсоров.

Электронная гидродинамика принадлежит к молодым направлениям физики твердого тела. Она исследует коллективное поведение электронов внутри сверхчистых проводников. Из-за взаимных столкновений частицы утрачивают отдельные траектории и начинают двигаться общим потоком, похожим на обычную вязкую жидкость.

Источник: ТАСС