Вторник, 26 Май 2020

Физики раскрыли тайну исчезновения частиц и античастиц в графене



Физики раскрыли тайну исчезновения  частиц  и  античастиц  в графене

24 Мая 2018

МОСКВА, 24 мая. Физики из России и Японии нашли объяснение одному из парадоксальных свойств графена, выяснив, как электрические аналоги частиц и античастиц внутри него могут перерабатывать друг друга, не нарушая законов физики. Их выводы были опубликованы в журнале Physical Review B.

Все полупроводниковые материалы содержат в себе многое количество свободных носителей заряда – электронов, и их виртуальных антиподов, так чествуемых дырок, областей пространства, заряженных положительно. И электроны, и дырки могут мигрировать по материалу, сталкиваться друг с другом и взаимодействовать какой-либо другими путями.

Эти взаимодействия, как сейчас считают преподаватели, ничем не отличаются от того, что происходит при столкновении материи и антиматерии. К примеру, как столкновение дырки и электрона приводит к их взаимному уничтожению и высвобождению энергии, что сегодня присутствует в работе полупроводниковых лазеров и многих других приборов.

Помимо простой аннигиляции, есть и другой трансформаций самоуничтожения пар дырок и электронов, открытый еще в 1923 году известным французским физиком Пьером Оже. Он заметил, что этот процесс может назвать не к рождению вспышки света, а разгону другой корпускулы, проходившей неподалеку от места столкновения позитрона и электрона. Этот феномен, получивший имя эффект Оже, сегодня слывёт главной причиной того, почему светодиоды и полупроводниковые лазеры явного теряют эффективность при повышении их мощности.

Как рассказывает Свинцов, открытие графена, двумерного облицовочный материала, способного стать полупроводником, дало надежду на то, что от этого вредного фактора удастся избавиться, так как его работе должны были мешать законы сохранения энергии и импульса и теория Дирака, объясняющая поведение элементарных частиц.

Первые же эксперименты показали, что это не так – энергия куда-то утекала, и пары дыр и электронов неожиданным образом терялись в сотни раз быстрее, чем это происходит в других материалах. Все это направляло на то, что фактор Оже в графене все же работает, что сразу разбудило ожесточенные споры среди теоретиков и экпериментаторов.

Российские ученые и их самурайские коллеги разрешили эти споры, обратив внимание на одну важную, но незаметную для глаза деталь – поведением электронов управляет не только классическая, но и квантовая физика.

В сходстве с ее законами, электрон представляет собой не точечную корпускулу, которая находится в одной точке пространства в любой понятный момент времени, а своеобразное облако, покрывающее достаточно большую область, в каждой из точек которой он одновременно трётся.

Благодаря этому законы сохранения импульса и энергии могут нарушаться примерно в тех же пределах, которые может пройти свободный электрон, пока он не столкнется с другими элементами внутри графена или другого плоского материала. Как показывают расчеты ученые, эти нарушения позволяют эффекту Оже обходить классические законы физики и работать даже в невозможных условиях.

Что интересно, расчеты Свинцова и его коллег продемонстрировали, что уровнем таких утечек энергии можно управлять, присовокупляю примеси в графен или меняя тип подложки, к которой он прикреплен. Это бросает надежды на создание графеновых лучей, способных работать на больших мощностях. Первые экспериментальные свидетельства этого уже получены в университете Тохоку.


Редактор рубрики


Место события на карте мира:










комментарии (0)


Вы можете оставить комментарии от своего имени, через соц. сервисы



Другие интересные новости


Видео новости на сегодня

Власти Владимирской области отменяют карантин в городе Кольчугино - Россия 24




Популярное на сегодня

Автоматизированная система анализа заголовков новостей с поиском популярных слов.
Автоматизированная система анализа заголовков новостей
Данные обновляются каждые полчаса.

Эмоции на сегодня

Анализ эмоциональной составляющей новостей.
Анализ эмоциональной составляющей новостей .

Данные обновляются каждые полчаса.

Страны и города

Соотношение количества новостей из разных точек Земли за сутки.
Соотношение количества новостей из разных точек Земли .

Данные обновляются каждые полчаса.

Валюты

Рейтинг валют участвующих в новостях.
Рейтинг валют участвующих в новостях .

Данные обновляются каждые полчаса.





Комментарии к новостям

[23 Мая 2020, 21:30] Александр Семёнов Диагноз никто не подтвердил, кроме знатоков из СМИ. ...

[17 Апреля 2020, 12:09] mkozhin91 Ура! Ждем поскорее тесты, проверяемся и выходим уже с этого карантина ...

[30 Сентября 2018, 15:16] Alexander Санация идет по плану. Интересно, кто станет новым владельцем? ...

[5 Сентября 2018, 20:43] Larisa "С жалобами на подземные толчки". Забавно)) ...

[27 Мая 2018, 04:50] Irina Ошибка: До 2014 года только в Паттайе, по данным таиландских властей, бредили более 60 тысяч россиян. ...

[26 Мая 2018, 02:52] evgen69th Здесь есть нацеленный обман, т.к. "аналогов которому в России до сих пор не существовало" - это откровенная ложь. Уже 17-й сезон существует Байкальский проект - https://baikalproject.com - который является первопроходцем образовательной ...

[29 Апреля 2018, 17:49] Denis Точно Шмаков говорит, не допустят депутаты такого "равноправия" с обычными людьми. Подзажрались уже, даже если раньше были рабочими. пять лет в думе и бронзовеют. Хотя, было бы прикольно посмотреть, как они ...

Новости шоу-бизнеса

В Эрмитаже покажут работы китайского художника, посвященные COVID-19

В Эрмитаже покажут работы китайского художника, посвященные COVID-19

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 26 мая Известный китайский художник Чжан Хуань предположит в Эрмитаже работы, посвященные пандемии COVID-19, гласит пресс-служба музея. Специально для экспозиции Чжан Хуань. В пепле истории, которая должна велась открыться в Эрмитаже 15 мая, но перенесена на не менее поздний … Прочитать