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 заряженных частиц в магнитных полях (природу уровней Ландау), а также способствуют прогрессу в той части физики твердого тела, которая связана с квантовым эффектом Холла.

Обсудить
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Смерть вождя
Роли, по которым мы запомним Алексея Петренко
Pierre et Gilles, Sainte Marie MacKillop (Kylie Minogue), 1995, Collection privée (c) Pierre et GillesГолубо-розовое
Транссексуалы, проститутки и панки в латексе на снимках гей-пары Пьера и Жиля
Дэвид Алмонд«Вырасти — это понять, что родители были неправы»
Дэвид Алмонд о том, как опасно быть взрослым
Гудбай, Берлин
Десять лучших фильмов главного фестиваля зимы
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды