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
Horyzont

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

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




UŁ: Studenckie Granty Badawcze
20-04-2017

UŁ: Studenckie Granty Badawcze

Projekt Studenckich Grantów Badawczych przyznawanych studentom I i II stopnia Uniwersytetu Łódzkiego otwiera nowe możliwości rozwoju młodych osób zainteresowanych nauką.

Kolejna edycja Falling Walls Lab
20-04-2017

Kolejna edycja Falling Walls Lab

3 minuty. Tyle czasu będą mieli na zaprezentowanie swoich projektów uczestnicy międzynarodowego konkursu skierowanego do studentów i młodych naukowców.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Badania naukowców PWr pomagają w ulepszaniu laserów UŚ: Antybakteryjne narzędzie do diagnozy nowotworów UŁ: Studenckie Granty Badawcze Kolejna edycja Falling Walls Lab Na Politechnice Rzeszowskiej rusza Samsung Inkubator Stypendia na prowadzenie badań w Japonii Badania naukowców PWr pomagają w ulepszaniu laserów UŚ: Antybakteryjne narzędzie do diagnozy nowotworów UŁ: Studenckie Granty Badawcze Kolejna edycja Falling Walls Lab Na Politechnice Rzeszowskiej rusza Samsung Inkubator Stypendia na prowadzenie badań w Japonii Badania naukowców PWr pomagają w ulepszaniu laserów UŚ: Antybakteryjne narzędzie do diagnozy nowotworów UŁ: Studenckie Granty Badawcze Kolejna edycja Falling Walls Lab Na Politechnice Rzeszowskiej rusza Samsung Inkubator Stypendia na prowadzenie badań w Japonii

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 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