Исследователи из Бостонского колледжа (США) представили новый металл, в котором электроны движутся так же, как в жидкостях. Их работа опубликована в журнале Nature Communications.
Учёные экспериментировали со сверхпроводником на основе ниобия и германия. Он называется дигерманийниобий, его химическая формула — NbGe2. Исследователи применили специальную методику, известную как «квантовые колебания», для оценки массы электронов в этом материале. Ученые обнаружили, что эта масса в три раза больше ожидаемого значения. Они смогли объяснить это тем, что поток электронов поменял своё поведение. Говоря простым языком, из-за взаимодействия с другими частицами электроны начали «течь».
«Это было удивительно, мы не ожидали таких „тяжёлых электронов“ в, казалось бы, простом металле, — пишут учёные в своей статье. — Мы поняли, что за поведение этих электронов отвечает сильное электрон-фононное взаимодействие. Они взаимодействуют с колебаниями кристаллической решётки (фононами), подтягиваются за ней, и так создаётся впечатление, что они приобретают массу и становятся тяжёлыми.
Наш эксперимент показал, что, когда электроны сильно взаимодействуют с фононами, они образуют единую электронно-фононную жидкость. Эта жидкость будет течь внутри металла точно так же, как вода течёт в трубе».
Следующий шаг будет связан с поиском других материалов, где электроны движутся в гидродинамическом режиме под влиянием таких взаимодействий. В будущем, как отмечают учёные, это позволит создать новые электронные устройства.