Исследователи из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН и Новосибирского государственного университета впервые в мире подтвердили с помощью наномеханического резонатора, что электроны могут демонстрировать поведение, аналогичное жидкости, и внутри нее могут возникать гидродинамические вихри. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки России. 
«Метод обнаружения электронных вихрей и подтверждения их жидкостной природы кажется на первый взгляд простым и изящным. Ученые “разместили” электронный вихрь в крошечном механическом устройстве — наномеханическом резонаторе, и, применив внешнее магнитное поле ко всей системе, измерили реакцию электронного вихря на него», — говорится в сообщении.
Как подчеркивают ученые, новый подход более надежен и проще традиционных методов, применяемых для обнаружения вихрей в электронной жидкости, таких как сканирующая зондовая микроскопия и SQUID-магнитометрия, которые требуют сложного оборудования. Это открытие создаст возможность разработки удобного инструмента для подтверждения электронной гидродинамики, минуя дорогостоящие измерения, и откроет перспективы для изучения электронно-жидкостных эффектов в графене, вероятно, будет полезно для улучшения нанорезонаторов и наносенсоров.
«Наномеханический метод может оказаться полезным для дальнейшего исследования электронной гидродинамики, включая такие амбициозные цели, как демонстрация электронной турбулентности. По сути, мы впервые объединяем две увлекательные области — электронную гидродинамику и наномеханику. Уверен, этот союз приведет к множеству интересных результатов», — отметил старший научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН Андрей Шевырин, чьи слова приводятся в сообщении.
Для создания нанорезонатора использовались многослойные полупроводниковые структуры на основе арсенида галлия — алюминия-арсенида-галлия, выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии в Институте физики полупроводников. В таких структурах специально формируется тонкий слой с высокой плотностью электронов — двумерный электронный газ. Наномеханический резонатор представляет собой тонкий круглый «лепесток» с двумерным электронным газом, заполняющим электронную полость, где и возникает электронный вихрь. С одного конца «лепесток» прикреплен, а с другого — подвешен. В результате получается сверхчувствительный нанорезонатор, который колеблется при малейших изменениях электрофизических параметров, например, вызванных электронным вихрем. При этом появление электронных жидкостных вихрей зарегистрировано при очень низкой температуре — минус 254 градуса Цельсия.
Фото: hi-tech.mail.ru