Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Linie papilarne oddziałujących elektronów

Jak tłumaczy dr hab. Krzysztof Byczuk, polski uczestnik projektu badawczego, ruch pieszych na zatłoczonym pasażu i elektronów w metalowych przewodach są podobne - aby uniknąć zderzenia ludzie muszą się nawzajem unikać, podobnie elektrony. Ten wzajemny wpływ jednych na ruch drugich nazywa się korelacjami. Takie korelacje mogą być niezwykle istotne, ponieważ determinują one fizyczne własności wielu metali.

"Elektrony są ujemnie naładowanymi cząstkami, które jednocześnie wykazują efekty falowe" - tłumaczy dr hab. Byczuk. Ten pozorny paradoks może być wyjaśniony w ramach mechaniki kwantowej, której prawa stosują się także do elektronów.

"Elektrony mają długość fali oraz częstość zależną od tej długości. Ta własność może być zaobserwowana w życiu codziennym, na przykład w głośnikach. Im wyższy ton głosu czyli jego częstość, tym krótsza jest odpowiadająca mu długość fali tworzonej przez drgającą membranę. Ta zależność częstości od długości fali jest nazywana dyspersją. W skorelowanych materiałach dyspersja fal elektronowych silnie zależy od wzajemnego odpychania się elektronów" - wyjaśnia Byczuk.

Razem z kolegami ze Stuttgartu, Goettyngi (Niemcy) i Ekaterinburga (Rosja) naukowcy z Uniwersytetu w Augsburgu (Niemcy) dokładniej poznali własności dyspersji elektronów w skorelowanych metalach. Ich obliczenia pokazują, że zależność częstości od długości fali może mieć gwałtowną zmianę w pewnej szczególnej częstości.

"Matematycznie te niezwykłe zachowanie widać jako dość ostre zagięcie na krzywej dyspersji. Fizycznie te zagięcia są konsekwencją specyficznych korelacji pomiędzy elektronami. To oznacza, że dla pewnych częstości elektrony nie reagują tak, jak byśmy się tego spodziewali" - mówi Byczuk.

Naukowiec stwierdza, że od siły korelacji zależy to, jak silne jest zagięcie w dyspersji i dla jakiej częstości ono występuje. Dlatego zagięcia w dyspersji są „liniami papilarnymi” oddziaływania pomiędzy elektronami. Jest przekonany, że odkryte zagięcia w dyspersji są ogólną własnością i powinny występować w prawie wszystkich metalach gdzie elektrony poruszają się w skorelowany sposób.

"Faktycznie takie zagięcia w dyspersji były zaobserwowane ostatnio w wielu złożonych metalach ale ich pochodzenie pozostawało zagadką" - zaznacza Byczuk.

Wyniki prac badaczy z Augsburga pozwalają wyznaczać nieoczekiwane informacje o „życiu” elektronów wewnątrz skorelowanych metali. Zagięcia w dyspersji są nowym kluczem do zrozumienia własności takich układów jak nadprzewodniki wysoko temperaturowe czy tlenki metali przejściowych, które są ważne zarówno dla badań podstawowych jak i nowoczesnych zastosowań technologicznych.

Praca, której współautorem jest dr hab. Krzysztof Byczuk, jest dostępna w wersji elektronicznej na stronie Internetowej Nature Physics. http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/abs/nphys538.html

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Olszewska

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT
24-07-2017

Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT

Dwóch naukowców z Politechniki Wrocławskiej znalazło się w gronie dziesięciu najlepszych polskich innowatorów poniżej 35. roku życia według magazynu MIT Technology Review.

ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018
24-07-2017

ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018

European Reseach Council podało harmonogram naboru wniosków, który będzie odbywał się w drugiej połowie 2017 r. i 2018 r. w ramach konkursów organizowanych przez tę instytucję.

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu
21-07-2017

Ulepszona metoda diagnozowania guzów mózgu

Naukowcy w ramach projektu HELICOID wykorzystują techniki obrazowania hiperspektralnego w celu lepszej lokalizacji nowotworów złośliwych podczas zabiegów chirurgicznych.

Informacje dnia: Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu Środowiskowe Studia Doktoranckie – InterDokMed Rola Lactobacillus w zdolności do biosporcji jonów kadmu Innowatorzy z PWr docenieni przez MIT ERC: Harmonogram naboru wniosków 2017/2018 25 mln zł na pierwsze zespoły badawcze AGH w prestiżowym szanghajskim rankingu

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Podkarpacka Konferencja Młodych Naukowców Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab