В основе нового метода — наномеханический резонатор, чувствительный к электронным вихрям. Его колебания напрямую связаны с движением «электронной жидкости». Это позволяет обнаруживать вихри проще и надежнее, чем прежде, когда для таких наблюдений требовалось сложное дорогостоящее оборудование.

Исследование выполнили сотрудники Новосибирского государственного университета совместно с научной группой института, которую возглавляет доктор физико-математических наук, профессор Артур Погосов.

Резонатор позволяет определить, насколько сильно взаимодействуют частицы в вихре. Почти свободному полету электронов с редкими столкновениями соответствует баллистический тип. Если же частицы активно взаимодействуют и поток приобретает свойства вязкой жидкости, речь идет о гидродинамическом вихре.

Отдельно ученые впервые установили, как изменение вязкости электронной жидкости непосредственно отражается на наномеханической системе. Тем самым в одной работе удалось соединить исследования механики наноустройств и гидродинамики электронов.

В институте объяснили практическое значение результатов: различая вихри, можно точнее задавать электрические характеристики материала. Исследование также поможет изучать графен и сходные материалы, совершенствовать устройства наномасштаба — резонаторы и сенсоры.

Электронная гидродинамика пока остается молодой областью физики твердого тела. Она изучает сверхчистые проводники, в которых столкновения заставляют электроны двигаться коллективно: вместо отдельных траекторий возникает течение, напоминающее обычную вязкую жидкость.

Источник: ТАСС