Физики наблюдали странное движение электрона

Физики наблюдали странное движение электрона

Ученые из Японии и Австрии исследовали энергетические уровни Ландау свободного электрона при его движении в магнитном поле. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте RIKEN.

Энергетические уровни Ландау возникают при движении квантовой частицы в магнитном поле и проявляются, в соответствии с решением уравнения Шредингера, в квантовании ее энергии (появлении дискретных уровней) при заданной проекции скорости в поперечном направлении магнитного поля.

В классическом случае таких уровней не возникает, а движение частицы подчиняется законам классической физики и происходит под действием силы Лоренца (в данном случае — ее магнитной составляющей) с циклотронной частотой.

Ученые в своем эксперименте обнаружили, что в зависимости от квантового числа, описывающего угловой момент частицы, она может двигаться с тремя различными частотами: нулевой, циклотронной и ларморовской (которая равна половине циклотронной). Такое странное с позиций классической физики поведение полностью объясняется квантовой механикой.

Ученые отмечают, что их наблюдения позволяют лучше понять квантовые особенности, присущие движению зараженных частиц в магнитных полях (природу уровней Ландау), а также способствуют прогрессу в той части физики твердого тела, которая связана с квантовым эффектом Холла.

Lenta.ru

Похожие новости:
Физики впервые наблюдали волны от единичного электрона
Ученым из коллаборации Project 8, в которую входят 27 физиков из шести учреждений США и Германии, впервые удалось наблюдать циклотронное излучение от единичного электрона и измерить его энергию. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ..
2015-04-23 5439 0 Научные открытия
1
Суперкомпьютер расщепил электрон на две части
С помощью Большого адронного коллайдера, физики сталкивают друг с другом тысячи протонов и других элементарных частиц, чтобы увидеть из чего они состоят. Но им никогда не удастся проделать подобное с электронами. Не важно, как велика задействованная энергия, эти маленькие, негативно заряженные частицы ..
2012-01-23 2501 2 Научные открытия
0
Физики наблюдали квантовую запутанность в системе квазичастиц
Австрийские ученые наблюдали явление квантовомеханической запутанности и ее распространение в системе квазичастиц. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ними можно ознакомиться на сайте Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца. Физики исследовали квантовые состояния цепочки ..
2014-07-12 1621 0 Научные открытия
0
Физики сфотографировали атом водорода
Группа ученых из Германии, Греции, Нидерландов, США и Франции получила снимки атома водорода. На этих изображениях, полученных при помощи фотоионизационного микроскопа, видно распределение электронной плотности, которое полностью совпадает с результатами теоретических расчетов. Работа международной группы представлена ..
2013-05-27 2327 1 Научные открытия
0
Физики впервые проследили за движением экситонов
Ученые Массачусетского технологического института (МТИ) и Городского университета Нью-Йорка создали технику визуализации движения экситонов. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а его краткое содержание доступно на сайте МТИ. Исследователи использовали взаимосвязь между переносом экситонов ..
2014-04-17 1687 0 Научные открытия
0
Раскрыта тайна спин-орбитального взаимодействия в сверхпроводимости
Международная группа исследователей при участии сотрудника МГУ выяснила, что, вопреки устоявшемуся мнению, существенную роль в механизмах формирования сверхпроводимости в железосодержащих сверхпроводниках (Fe-ВТСП) играет так называемое спин-орбитальное взаимодействие. Статья о проведенном ими исследовании была опубликована в журнале Nature Physics.Спин-орбитальным ..
2015-12-28 1715 0 Научные открытия
0
Пролит свет на коррелированную электронную динамику
Учёные из Канзасского государственного университета (Kansas State University) и международная команда исследователей теперь имеют прекрасную возможность наблюдать двойные события за ионизацией по аттосекундной шкале времени, тем самым прокладывая путь для лучшего понимания во взаимодействиях между светом и веществом, ..
2012-05-21 1525 0 Научные открытия
0
Впервые получено изображение движения атомов в молекуле
Впервые было получено изображение вибрации двух атомов в молекуле с помощью новой сверхбыстрой камеры.  Команда из государственных университетов штатов Огайо и Канзас использовали сверхбыстрые лазерные импульсы, чтобы выбить один электрон из его орбиты в молекуле. Через короткий ..
2012-03-12 2680 0 Научные открытия
0
Физики разделили электрон на орбитон и спинон
Индивидуальные (изолированные) электроны считаются элементарными частицами, то есть их нельзя разложить на составляющие. Однако в 80-х годах прошлого века советские физики-теоретики предсказали, что электроны в одномерной цепочке атомов можно будет разложить на три квазичастицы — орбитон, спинон и холон.Холон ..
2012-04-19 4066 0 Научные открытия
2
Физики опровергли наличие майорановских нейтрино
Международная группа физиков опровергла гипотезу о существовании майорановских нейтрино. Эти частицы должны были играть роль как нейтрино, так и антинейтрино одновременно. Эксперименты, проведенные на подземном детекторе нейтрино в итальянской подземной лаборатории Гран-Сассо, не позволили найти майорановские частицы. Подробности ..
2013-07-18 1330 0 Научные открытия
0
Физики впервые обнаружили экситоны в металле
Ученые США и Сербии впервые обнаружили экситон в металле. Статья авторов опубликована в журнале Nature Physics, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. Специалисты в своей работе исследовали взаимодействие света и материи: электромагнитной волны, падающей на серебряный кристалл. В толще металла ..
2014-06-04 1705 0 Научные открытия
0
Ученые впервые увидели движение атома в кристалле
Ученые из США, Японии и Австралии впервые наблюдали движение атома внутри объемного материала. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Окриджской национальной лаборатории. Ученые наблюдали диффузию ..
2014-10-15 1770 0 Научные открытия
0
Подтверждена 80-летняя физическая теория
Итальянские и польские физики впервые наблюдали свойства вакуума, существование которых прогнозировалось в 1930-х годах квантовой электродинамикой. Поясняющее видео доступно на YouTube-канале Европейской южной обсерватории.Наблюдения показали, что вакуум подвержен квантовому эффекту двойного лучепреломления. «В рамках квантовой ..
2016-12-02 3020 0 Научные открытия
0
Русско-американский элемент снова потерял место в таблице Менделеева
Физики-экспериментаторы продолжают споры о положении в таблице химических элементов синтезированного искусственным образом в Дубне и Беркли атома лоуренсия. Исследование свойств этого элемента затруднено из-за его небольшого времени жизни. Об этом рассказывает Nature News. Споры возобновились после эксперимента ..
2015-04-11 3875 0 Научные открытия
0
Тяжелым солитонам отказали в праве на существование
Физики провели одну из крупнейших численный симуляций на суперкомпьютере и показали, что «тяжелые солитоны» увиденные ранее учеными из Массачусетского технологического института, на самом деле являются не солитонами, а «квантовыми аналогами дымных колец». Работа ученых из Вашингтонского университета опубликована в журнале ..
2014-02-05 1598 0 Научные открытия
0