X
  • Ваш регион:
    Москва
  • Главные новости
  • Политика
  • Общество
  • Экономика
  • В мире
  • Спорт
  • Происшествия
  • Культура
  • Наука
  • Технологии
  • Авто
  • Крипто новости
  • Категории X
  • Главная
  • О нас
  • Реклама
  • Возможности
  • Проекты
  • Рейтинг Новостей
  • Контакты
  • Библиотека для слепых

    Курс валют на 20.07.2019

    Физики раскрыли тайну исчезновения "частиц" и "античастиц" в графене

    РИА Фактор Новости | 26.05.2018

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


    "Эта задача была изначально похожа на математическую головоломку. Законы сохранения разрешают рекомбинацию только если все три частицы-участницы процесса движутся строго в одну сторону. Вероятность такого события стремится к нулю. К счастью, мы вовремя перешли от абстрактной математики к квантовой физике, где частица не имеет строго определенной энергии", — рассказывает Дмитрий Свинцов из Московского Физтеха в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба МФТИ.

    Все полупроводниковые материалы содержат в себе некоторое количество свободных носителей заряда – электронов, и их виртуальных антиподов, так называемых "дырок", областей пространства, заряженных положительно. И электроны, и дырки могут мигрировать по материалу, сталкиваться друг с другом и взаимодействовать иными путями.

    Эти взаимодействия, как сейчас считают физики, 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 используется в работе полупроводниковых лазеров и многих других приборов.

    Читайте также

    В Оксфорде физики предложили новое объяснение невидимости 95% Вселенной


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

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


    Первые же эксперименты показали, что это не так – "энергия" куда-то утекала, и пары дырок и электронов неожиданным образом исчезали в сотни раз быстрее, чем это происходит в других материалах. Все это указывало на то, что эффект Оже в графене все же работает, что сразу породило ожесточенные споры среди теоретиков и экпериментаторов.

    Российские ученые и их японские 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 соответствии с ее законами, электрон представляет собой не "точечную" частицу, которая находится в одной точке пространства в любой конкретный момент времени, а своеобразное "облако", покрывающее достаточно большую область, в каждой из точек которой он одновременно находится.


    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 объектами 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 показали, что уровнем таких утечек энергии можно управлять, добавляя примеси в графен или меняя тип подложки, к которой он прикреплен. Это оставляет надежды на создание графеновых лазеров, способных работать на больших мощностях. Первые экспериментальные свидетельства этого уже получены в университете Тохоку.


    Оставить Комментарий

    Опубликовать комментарий

    Следущее в категории Наука


    Наука 11.12.2018

    744

    0

    Аппарат OSIRIS-REx нашел на астероиде Бенну сле...

    Речь идет о "гидросодержащих минералах", отметили в NASA.

    Наука 11.12.2018

    749

    0

    "Вояджер-2" официально вышел в межзвездную среду

    Зонд "Вояджер-2" стал вторым рукотворным объектом, которому удалось покинуть плазменный "пузырь" Солнечной системы и проникнуть в межзвез...

    Наука 11.12.2018

    780

    0

    РКК "Энергия" опубликовала видео подготовки к о...

    Ракетно-космическая корпорация "Энергия" продемонстрировала на видео, опубликованном на своей странице в YouTube, подготовку космонавта О...

    Наука 09.12.2018

    811

    0

    Астрономы обнаружили планету-воздушный шар в «к...

    Астрономам удалось обнаружить так называемую «кричащую» галактику, где сосредоточена планета, напоминающая воздушный шар. Открытие сделан...

    Наука 09.12.2018

    792

    0

    Источник рассказал, когда планируется запуск об...

    "Пуск ракеты космического назначения "Протон-М" с разгонным блоком ДМ-03 с научной лабораторией "Спектр-РГ" намечен на первую декаду апре...

    Наука 09.12.2018

    734

    0

    В Калифорнии отменили запуск ракеты с разведыва...

    Старт должен был быть осуществлен в 20.15 по местному времени (07.15 мск) с базы ВВС США Вандерберг в штате Калифорния.

    Наука 06.12.2018

    786

    0

    Российский биопринтер впервые в истории напечат...

    Ранее стало известно, что на МКС впервые в истории приступили к печати органов, космонавт Олег Кононенко начал эксперимент 4 декабря в 17...

    Наука 06.12.2018

    814

    0

    Ученые выяснили, как выглядели "морские чудища"...

    Ихтиозавры оказались почти неотличимыми по облику от современных китов и дельфинов – у них была мягкая кожа, толстая жировая прослойка и ...

    Наука 04.12.2018

    793

    0

    Станция OSIRIS-REx начала сближение с астероидо...

    Станция сначала пройдет над северным полюсом Бенну, затем над экватором и над южным полюсом, что даст возможность оценить массу астероида...

    Наука 04.12.2018

    849

    0

    Ученые из Гарварда запустят эксперимент по охла...

    В то время как большинство исследований, посвященных распылению химических веществ в атмосферу с целью охладить планету, основаны на комп...

    Наука 03.12.2018

    302

    0

    В дальнем космосе зафиксировали аномальный взры...

    Процессы, происходящие при образовании этой звезды, проходили примерно в три раза интенсивнее, чем обычно. Характер излучения также указа...

    Наука 03.12.2018

    281

    0

    LIGO и VIRGO "поймали" еще четыре всплеска грав...

    Российские и зарубежные астрономы, работающие с гравитационными обсерваториями LIGO и ViRGO, объявили об обнаружении еще четырех всплеско...


    Также по теме


    Наука 26.05.2018

    802

    0

    Физики из России научат лазеры "дирижировать" х...

    Ученые из МФТИ и Дании выяснили, как можно предсказывать поведение сложных молекул при "обстреле" лазером, что позволит управлять их пове...

    Наука 26.05.2018

    152

    0

    Физики из России научились предсказывать землет...

    Российские физики выяснили, что землетрясения можно предсказывать незадолго до их начала по "шепоту Земли" – слабым сейсмическим колебани...

    Наука 26.05.2018

    207

    0

    Физики впервые создали математическую модель ма...

    Ученые утверждают, что они создали математическую модель машины, основываясь на общей теории относительности Эйнштейна, впрочем, возможно...

    Наука 26.05.2018

    254

    0

    Физики раскрыли загадку знаменитого Базельского...

    "Это сенсационное открытие. Теперь мы точно можем сказать, что это заметки врача времен конца Античности, в которых описывается феномен, ...

    Наука 26.05.2018

    269

    0

    Физики из России и Британии создают "звуковой" ...

    Российские и британские ученые выяснили, что кубиты, квантовые ячейки памяти, могут взаимодействовать с акустическими волнами, что позвол...

    Наука 26.05.2018

    272

    0

    Российские физики уплотнили энергию ядерной бат...

    Физики оптимизировали толщину слоев ядерной батарейки, использующей для производства электрической энергии бета-распад изотопа никеля-63.

    Наука 26.05.2018

    273

    0

    Физики нашли способ увидеть туннель в пространс...

    Когда Раджибул Шаикх говорит "тень" в контексте кротовых нор, то подразумевает темную область, окружающую вход в пространственно-временно...

    Наука 26.05.2018

    276

    0

    Французские физики научились управлять электрон...

    Исследовав свойства двухслойного графена, листы которого повернуты относительно друг друга, ученые выяснили, как создаются области с разл...

    Наука 26.05.2018

    273

    0

    Российские физики создали "стахановский" масс-с...

    Ученые из МФТИ и "Сколтеха" создали новый тип масс-спектрометра, который может работать сразу с несколькими веществами одновременно, и из...

    Наука 26.05.2018

    282

    0

    Физики создали гаджет, способный извлекать воду...

    "Когда мы представили этот материал год назад, наши коллеги высказали массу сомнений насчет того, что такое устройство будет работать на ...

    Наука 26.05.2018

    277

    0

    Традиционный японский орнамент вдохновил физико...

    Существует всего 11 способов равномерно заполнить плоскость мозаикой из правильных многоугольников. Один из них – тришестиугольная мозаик...

    Технологии 26.05.2018

    316

    0

    Квантовый блокчейн: как открытия физиков произв...

    Идея распределенных реестров — баз данных, копии которых хранятся и обновляются сразу у нескольких независимых пользователей, появилась д...

    Общество 09.07.2019

    25

    0

    Осторожно 89183744277 вымогатели в сети

    Мошенники из Новороссийска, Юлия Калинина заказывает товары обязательно перед выходными днями, с почты kalinka5@gmail.com подтверждает свой заказ с номера телефона 79183744277, оплачивает его и далее начинает требовать выслать в выходные дни ее зака

    Смотреть Больше

    Москва, Россия

    1 °C Пятница

    20.07.2019

    Слабый снег

    Суббота 0 °C 0 °C

    Воскресенье -1 °C -1 °C

    Понедельник -4 °C -4 °C

    <

    Декабрь 2016

    >

    Ваш Фактор

    Узнавайте о новостях первыми!

    Комментируйте нас

    Последние комментарии


    Антон

    17:11 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Если деньги есть конечно можно такую берлогу обустроить, даже целых две...



    Ира

    17:09 10.12.2016


    Ольга

    17:09 10.12.2016

    Двое бегунов в Китае умерли во время полумарафона

    У профессиональных спортсменов нет здоровья


    Игорь

    17:05 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Да уж, экономят буквально на всем чем можно, детей жалко, мерзнут.


    Никита

    17:04 10.12.2016

    С 11 декабря в Москве автобус № 59 изменит маршрут

    Согласен с вами Анатолий, автобусы из-за погоды забиты людьми так что лишний не помешает))


    Дмитрий

    17:02 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Писать больше не о чем что ли, как он собирался все это сам делать или рассчитывал на спартанскую обстановку?


    Абай

    17:02 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    У нас в Казахстане его тоже ждут и встретят как самого лучшего человека.



    Стас

    16:58 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Не удивительно, снега навалило столько, что можно только радоваться, что полеты вообще не отменили


    Макс

    16:58 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Ага уже ждут полковник с губернатором.


    Елена

    16:56 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Скоро в тюрьме будет свое государство миллиардеров.

    Смотреть Больше