Евгений Павлищев предлагает Вам запомнить сайт «Спутник»
Вы хотите запомнить сайт «Спутник»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Вокруг страны

Теорию для описания скоррелированных электронов подтвердили рассеянием нейтронов

развернуть

Метод неупругого рассеяния нейтронов помог физикам описать процесс образования когерентного состояния в сильно коррелированных электронных системах и доказать применимость теоретических моделей, которые используются для их описания. Для этого ученые измерили динамическую магнитную восприимчивость в сплаве церия и палладия, сообщается в статье в Science. Материалы, в которых электроны находятся в сильно коррелированном состоянии и их парное взаимодействие очень сильно влияет на электронную структуру, очень часто обладают необычными магнитными или проводящими свойствами и крайне интересны для различных технологических приложений. Теоретически предсказано, что в зависимости от температуры сильно коррелированные системы могут находиться в двух возможных состояниях: некогерентном состоянии при высоких температурах, для которого характерны сильные флуктуации и низкая подвижность электронов, и когерентном состоянии при более низких температурах, в котором электроны становятся скоррелированы, и материал может проводить ток. Проблема исследования этих состояний и условий перехода из одного в другое состоит в том, что из-за сильной нелинейности такие системы очень сложно описывать теоретически и не всегда понятно, насколько точно может предсказать поведение электронов в таких системах та или иная модель. Кроме того, из-за большого количества неопределенностей и побочных эффектов при проведении экспериментов по изучению скоррелированных электронов, теоретические предсказания очень тяжело сравнивать с экспериментальными данными. Группа физиков из России, США и Германии под руководством Рэймонда Осборна (Raymond Osborn) из Аргоннской национальной лаборатории нашла экспериментальный метод, позволяющий получить данные, которые можно сравнить с результатами теоретического расчета. Этим методом оказалось исследование материалов с помощью неупругого рассеяния нейтронов. В таком методе нейтроны с энергией несколько сот килоэлеткронвольт сначала поглощаются ядрами атомов, а потом переиспускаются с другой энергией. По характеру взаимодействия нейтронов с веществом можно найти возмущение магнитного и электрического полей внутри кристалла, и, например, измерить его магнитные свойства. В своей работе ученые с помощью неупругого рассеяния нейтронов измеряли магнитную восприимчивость металлического сплава церия и палладия CePd 3, в котором сильно коррелированная электронная система возникает за счет взаимодействия f-электронов церия, расположенных на отдельных локализованных электронных орбиталях, с энергетическими зонами, которые формируют d-электроны решетки палладия. Данные, полученные экспериментально, ученые сравнили с теоретическими параметрами, посчитанными численно из первых принципов ( ab initio ), с помощью модели, основанной на теории динамического среднего поля. Эта модель была специально разработана для описания систем, в которых электронные свойства материалов определяются сильными парными взаимодействиями между электронами. В таком материале при понижении температуры можно наблюдать переход из некогерентного состояния в когерентное, что отражается и на картине магнитной восприимчивости. Ученые сравнили данные по динамической магнитной восприимчивости для различных сечений рассеяния, полученные при разных температурах с помощью эксперимента и теоретической модели, и обнаружили, что данные очень хорошо согласуются друг с другом даже без необходимости вычитания фонового сигнала. Ученые утверждают, что такое хорошее совпадение данных теории и эксперимента подтверждает, что предложенные экспериментальный и теоретический подходы можно в дальнейшем использовать для исследования даже очень сложных систем, включающих в себя большое количество квантовых частиц. Физики надеются, что полученные ими результаты помогут приблизить появление новых сильно скоррелированных материалов с необычными свойствами. Материалы с сильно коррелированной системой электронов уже сейчас используют для создания различных устройств. Например, недавно с помощью никалата самария — вещества из класса сильно коррелированных материалов — удалось разработать датчик для слабых колебаний электрического поля в соленой воде. Александр Дубов


Источник →

Ключевые слова: Общество
Опубликовано 12.01.2018 в 18:09

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Другие новости
Стала известна стоимость автомобилей проекта "Кортеж"

Стала известна стоимость автомобилей проекта "Кортеж"

Глава Минпромторга Денис Мантуров озвучил цену серийных автомобилей проекта «Кортеж». Как выяснилось, стоимость автомобилей стартует от 6 млн рублей и выше.

19 янв, 11:46
0 0
Клиенты ВТБ в новогодние праздники предпочли отдых в России

Клиенты ВТБ в новогодние праздники предпочли отдых в России

Частные клиенты ВТБ в новогодние праздники предпочли зарубежным курортам российский отдых. Об этом свидетельствуют данные проведенного розничным бизнесом ВТ

19 янв, 11:46
0 0
Путин окунулся в прорубь на Крещение на Селигере

Путин окунулся в прорубь на Крещение на Селигере

Близится праздник Крещения с традиционными погружениями в купели или проруби. Для того чтобы купания прошли в максимально безопасной обстановке, мэр города

19 янв, 11:46
0 0
Популярное
Блогеры: Глюкоза отказалась от тусовок ради мужа-банкрота

Блогеры: Глюкоза отказалась от тусовок ради мужа-банкрота

Знаменитая российская певица, подопечная Макса Фадеева, Глюкоза, также известная, как Наталья Ионова, никогда не гнушалась светских тусовок и по возможности

18 янв, 17:58
+1 2
Почтальоны Коми теперь могут принимать платежи у жителей на дому

Почтальоны Коми теперь могут принимать платежи у жителей на дому

Новый сервис позволяет жителям республики осуществлять коммунальные и многие другие платежи через мобильные почтово-кассовые терминалы (МПКТ) не выходя из д

19 янв, 08:59
0 0
На развязке КАД с Шафировским закроют съезды

На развязке КАД с Шафировским закроют съезды

На КАД продолжают перекрывать движение – несмотря на зимний период. Некоторые работы можно вести и при минусовых температурах. Как сообщает пресс-служба ФКУ

18 янв, 11:51
0 0
Читать
Сейчас обсуждают
Мужу Шурыгиной угрожают судом за избиение Рухлина

Мужу Шурыгиной угрожают судом за избиение Рухлина

На «Первом канале» транслируют вторую часть передачи, посвященной очной ставке Дианы Шурыгиной и ее второго обидчика Александра Рухлина. На сей раз дело не

18 янв, 20:18
0 2
Блогеры: Глюкоза отказалась от тусовок ради мужа-банкрота

Блогеры: Глюкоза отказалась от тусовок ради мужа-банкрота

Знаменитая российская певица, подопечная Макса Фадеева, Глюкоза, также известная, как Наталья Ионова, никогда не гнушалась светских тусовок и по возможности

18 янв, 17:58
+1 2
Председатели трех комитетов Госдумы поедут в США

Председатели трех комитетов Госдумы поедут в США

Спикер Госдумы Вячеслав Володин рассказал журналистам, что в феврале главы комитетов нижней палаты российского парламента по бюджету, финансовому рынку и об

18 янв, 19:38
0 1

Поиск по блогу