Воскресенье, 18.04.2021, 19:41
Приветствую Вас Гость | RSS

Мой сайт

Категории раздела
Новости [3]
Интересные новости
Стивен Хокинг [1]
Фильмы с комментариями С. Хокинга
Древние цивилизации [7]
Все что связано с древними цивилизациями
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Каталог статей

Главная » Статьи » Интересно » Новости

Еще одно агрегатное состояние

Американские физики открыли еще одно агрегатное состояние материи. Оно образуется при сверхнизких температурах. Порождают же его загадочные квазичастицы — экситоны, состоящие из электрона и положительно заряженной дырки. Новое состояние назвали когерентным экситонным газом. Изучение его свойств поможет ученым создать микроэлектронные транзисторы.

Обычный человек, если его спросить, сколько бывает агрегатных состояний вещества, без затруднений назовет три: твердое, жидкое и газообразное. Такой ответ вполне закономерен — каждый имеет дело в быту именно с этими тремя состояниями воды (все видят пар кипящего чайника, лед в морозилке и жидкую воду, льющуюся из крана). Те же, кто еще не забыл школьные уроки физики, скажет, что есть и четвертое состояние вещества — плазма. Которое, кстати, мы тоже наблюдаем в быту — это любое пламя, а также фон в плазменных панелях.

Однако мало кто назовет такие агрегатные состояния, как конденсаты Бозе-Эйнштейна и фермионный, сверхкритический флюид и разные варианты вырожденной материи. А все потому, что эти агрегатные состояния невозможно наблюдать в обычной жизни. Ну, скажите, где можно увидеть газ, состоящий из частиц бозонов, к тому же охлажденный до температуры абсолютного нуля (это и есть конденсат Бозе-Эйнштейна)? И вряд ли кто-нибудь использует для приготовления пищи газ, состоящий из куперовских электронных пар, то есть сочетаний электронов с противоположными импульсами и спинами (это уже фермионный конденсат).

Также никому из нас не под силу поднять одновременно температуру и давление газа до критической точки, чтобы получить агрегатное состояние — сверхкритический флюид, в котором вещество одновременно обладает свойствами как газа, так и жидкости. Нет у простых смертных и возможности создать настолько мощную гравитацию, чтобы обычную материю превратить в вырожденную (например, все элементарные частицы при этом превратятся в нейтроны) — на это способны лишь "умирающие" коллапсирующие звезды.

Итак, как видите, на самом деле агрегатных состояний вещества куда больше, нежели четыре. И вот недавно к этой "семейке" добавилось еще одно — когерентный экситонный газ. Его открыла группа физиков под руководством профессора Леонида Бутова из Калифорнийского университета Сан-Диего (США). Ученые обнаружили это состояние, изучая процесс образования так называемых экситонных капель.

Напомню, что экситоном называют квазичастицу (образование из нескольких частиц, ведущих себя как единое целое), состоящую из электрона и… дырки. Ну что за "зверь" электрон — это понятно, а дыркой в данном случае физики называют место в электронной оболочке, где электрон отсутствует (такое часто наблюдается в полупроводниках, чьей структурой является кристаллическая решетка). Причем это дырка ведет себя вовсе не как пустое место, а как положительно заряженная квазичастица.

Образуются дырки следующим образом: если по каким-то причинам электрон вдруг уйдет из атома, то последний приобретает положительный заряд, а тот уровень, откуда ушел электрон, остается либо пустым (если он там был один), либо неполным. Как правило, такие дырки долго не живут — положительный ион может притягивать электрон обратно, и он снова занимает ту самую дырку. Однако, иногда случается, что между дыркой и покинувшим ее электроном появляется некое взаимодействие. Вот тогда-то и образуется вышеупомянутый экситон.

Чаще всего это происходит при достаточно низких температурах. Причем, взаимное притяжение, удерживающее электрон и дырку вместе, придает экситону свойства, отличающиеся от свойств электрона и дырки поотдельности. То есть образуется некая частица, которая не является ни электроном, ни дыркой.

 

http://www.pravda.ru/science/eureka/discoveries/03-04-2012/1113332-exiton_gaz-0/
Категория: Новости | Добавил: Huan (09.04.2012)
Просмотров: 783 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Вход на сайт
Поиск

Copyright MyCorp © 2021г.
Бесплатный хостинг uCoz