Новости физики

19.04.2017 |
Сверхбыстрые "реки электронов" открыты в наночастицах

Физики обнаружили, что в некоторых наноструктурах электроны ведут себя крайне необычно, превращаясь в сверхтекучую "электронную жидкость", пригодную для создания сверхбыстрой электроники.
Academy of Sciences.
• Haoyu Guo,
• Ekin Ilseven,
• Gregory Falkovich,
• and Leonid S. Levitov
Higher-than-ballistic conduction of viscous electron flows PNAS 2017 ; published ahead of print March 6, 2017,
Higher-than-ballistic conduction of viscous electron flows
Significance
Free electron flows through constrictions in metals are often regarded as an ultimate high-conduction charge transfer. We predict that electron fluids can flow with a resistance that is much smaller than the fundamental quantum mechanical ballistic limit for nanoscale electronics. The “superballistic” low-dissipation transport is particularly striking for the flow through a viscous point contact, a constriction exhibiting the quantum mechanical ballistic transport at zero temperature but governed by viscous electron hydrodynamics at a higher temperature. Unlike other mechanisms of low-dissipation transport, for example, superconductivity, the viscous electron flows can be realized at elevated temperatures, granting a new route for the low-power electronics research.

Abstract
Strongly interacting electrons can move in a neatly coordinated way, reminiscent of the movement of viscous fluids. Here, we show that in viscous flows, interactions facilitate transport, allowing conductance to exceed the fundamental Landauer’s ballistic limit Gball
. The effect is particularly striking for the flow through a viscous point contact, a constriction exhibiting the quantum mechanical ballistic transport at T=0 but governed by electron hydrodynamics at elevated temperatures. We develop a theory of the ballistic-to-viscous crossover using an approach based on quasi-hydrodynamic variables. Conductance is found to obey an additive relation G=Gball+Gvis, where the viscous contribution Gvis dominates over Gball in the hydrodynamic limit. The superballistic, low-dissipation transport is a generic feature of viscous electronics.

. РИА-Новости приводит слова одного из авторов открытия Григория Фальковича из Института проблем передачи информации РАН и Института науки Вейцмана в Реховоте (Израиль): "Эффект может иметь значительные практические приложения в создании новой "вязкой электроники" на основе графена и других наноматериалов".
Как рассказал ученый, традиционно считается, что электрон быстрее всего переместится из одной точки в другую, если будет двигаться не через проводник, а через полный вакуум, не сталкиваясь с другими частицами или атомами. Такой ток электронов, традиционно называемый баллистическим движением (по аналогии со снарядами, летящими по воздуху к цели), считается почти недостижимым идеалом для проводников.
Предполагается, что баллистические потоки электронов могут существовать внутри листов графена или в углеродных нанотрубках, однако пока никому не удалось увидеть этот эффект или доказать, что он существует. Фалькович и его коллеги выяснили, что электроны могут двигаться еще быстрее, если они не летят свободно, а взаимодействуют, образуя квантовую жидкость при движении через нанометровые кусочки графена. В таком случае сопротивление току может быть гораздо ниже баллистического предела. Этот эффект достигается за счет того, что в потоке квантовой жидкости электроны не налетают на препятствия, а как бы обтекают их.
До сих пор самым известным механизмом переноса электронов со сверхмалыми потерями энергии была сверхпроводимость, открытая в начале XX века. В отличие от сверхпроводящего тока вязкая "электронная жидкость" может течь при довольно высоких температурах, что открывает совершенно новые перспективы для развития наноэлектроники.
Более того, год назад Григорий Фалькович и Леонид Левитов показали, что квантовая электронная жидкость может течь в направлении, противоположном закону Ома, создавая отрицательное сопротивление.
Как отмечает пресс-служба ИППИ РАН, это предсказание, опубликованное в Nature Physics, практически одновременно было подтверждено экспериментом, осуществленном при участии нобелевских лауреатов Константина Новоселова и Андрея Гейма, статья которых появилась в марте того же года в журнале Science. "Реки электронов", как тогда их назвали Гейм и Новоселов, помогут не только найти новые применения для графена и других наноматериалов, но и понять, что происходит с материей в черных дырах и других экзотических средах, где материя ведет себя как некая форма жидкости.

http://pressdubna.ru/news_full ... hread

ASTROLOGER - про сверх текучесть я еще в школе знал.. а это было лет 30 плять назад...

ученые наверное - АНГЛИЙСКИЕ??? или РУМЫНСКИЕ???

_________________

Че, фотонный комп уже кинули? Другая струя пошла?

Про нулевое сопротивление я слышал и воспринял... А вот про отрицательное сопротивление, мне кто нибудь может растолковать? Это чиво???? А еще мне итересно послушать про вечный нанодвигатель.... Не, ну я обычный врачишка, могу и более дурацкие вопросы задать....

ASTROLOGER, миленький, растолкуй мне идиоту про отрицательное сопротивление и чем это кончится!? Ты жеж физик! Надеюсь на тебя, а то жить страшно стало....

Думаете не вытолкнет, а засосет?

Чупакабра:
"ASTROLOGER - про сверх текучесть я еще в школе знал..
а это было лет 30 плять назад..."

Все верно. Про сверхтекучесть все давно знают. Но авторы утверждают, что эффект обнаружен при гораздо высоких (не гелиевых) температурах. Журналисты не написали при каких. Нужно читать оригинальную статью. Я ее заказал в нашей библиотеке, но пока не получил.

То сверхтекучесть атомов, а это - электронов. Какая то другая хрень.

От дярёвня... Сосать пиво пробовал? Это оно и есть - отыцательное сопротивление индивида потоку пива в организьм!

_________________
Добре спозаранку-надобранич щеневмерлие патриоти-ватобори, кримоблокувадники, ганьбапереможники та бандугетьмани! ТАК!

Вот потому и беспокоюсь! Ну кась Электроны отрицательным сопротивлением возьмутся пиво через жёпу отсасывать!!!!!! Оне конечно мелкие, но их дохера....

ASTROLOGER.....спасибо за лик без

_________________
Список Игнора
Сергеевна -Караганда -Маик -mas-Крамольник-sa78-из Москвы-vs773-Кот_Инвойс,-Кука-Bertals-Индифферент

-

О! Моя теория озвученная в 2012 году ведущиму физику института даёт плоды!
Очень широкий спектр применения! ;)

Только в РФ видимо секреты не умеют хранить. Бо евреи тут каким-то боком.

жаль шо это не холодный термояд
я давно предлагал - международный консорциум в Москве создать - пригласить Петрика - Росси и вагон никеля - уж они то не подведут

_________________
«Новый мировой порядок при гегемонии США создается против России, за счет России и на обломках России» Бжезинский

погугли, for example, по ключевому слову 'гиратор'. Много нового узнаешь.

Вот ты как автор и объясни народу, будут ли электроны с отрицательным сопротивлением высасывать пиво через жёпу? Это жеж какие убытки!!!!!!

Это когда платишь рупь, а тебе на сдачу дают два. Запихнул в проводник 5 вольт, а на выходе получил 10 с той же силой тока и т.д..

_________________
Любить себя...

Эт хорошо! Сначит я в два раза больше пива выпью, если электроны не высосут..... Знаю я их! Те еще женского рода щенки!!!!

Вот как раз с электронами не так все просто! В этой теории они должны на халяву тебе в 2 раза больше отдать, чем взяли, но практика показывает, что сопротивление один хрен высосет

_________________
Любить себя...

представьте, что электроны в проводнике как жидкость. А жидкость передаёт давление на неё по всему объёму жидкости равномерно) Я так понял идею их. Это я Ещё в 2012 предложил одному хорошему учёному.