Информация свежая... и не очень

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

FENIMUS
Сообщения: 987
Зарегистрирован: Пн мар 31, 2008 11:57
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#511   FENIMUS » Пн апр 01, 2013 18:40

morozov писал(а):Гигантская отрицательная линейная сжимаемость дицианоаурата цинка

При гидростатическом сжатии подавляющего большинства известных материалов все их линейные размеры l уменьшаются, что количественно характеризуется изотермическим коэффициентом сжимаемости Kl = -(¶lnl/¶p)T, который определяет относительную скорость изменения l при увеличении давления p. Типичная величина Kl для металлов, сплавов и керамик составляет ~ 5 ТПа-1, то есть при увеличении давления на 1 ГПа размеры образца уменьшаются на 0.5%. Известны, однако, и исключения – вещества (селен, ниобат лантана, моногидрат метанола и пр.), размеры которых при сжатии уменьшаются только в двух направлениях, а в третьем увеличиваются – так называемый эффект отрицательной линейной сжимаемости (ОЛС). При этом коэффициент KОЛС отрицателен и по модулю близок к 1 ТПа-1, хотя может достигать и -10 ТПа-1 (в KMn[Ag(CN)2]3). В работе [1] (Великобритания, Франция, Германия) обнаружено, что в дицианоаурате цинка Zn[Ag(CN)2]2 имеет место гигантская ОЛС: величина KОЛС достигает -40 ТПа-1 в широком диапазоне давлений. Авторы связывают это со спиралевидными структурами из атомов Au (см. рис.).

Изображение
Возможные механизмы отрицательной линейной сжимаемости.
Сжатие гексагональной решетки (a) или супрамолекулярных спиралей (b)
в одном направлении (красные стрелки) приводит к расширению в другом (синие стрелки).

На практике ОЛС предполагается использовать для изготовления искусственных мускулов и сверхчувствительных датчиков давления нового поколения.

Л.Опенов

1. A.B.Cairns et al., Nature Mater. 12, 212 (2013).
Аурат это с золотом чего-то, а та формула что написана это цианоаргентат, если такой существует с цинком.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#512   morozov » Пн апр 01, 2013 19:12

Аурат это с золотом чего-то
Ну да, там опечатка... но я не исправлял...
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#513   morozov » Чт апр 11, 2013 18:03

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.


Размер протона
1 марта 2013

В Институте Пауля Шеррера (Швейцария) измерены зарядовый радиус rE и радиус Земаха протона в атомах мюонного водорода pμ-. Размер ядра сильнее влияет на уровни энергии мюонных атомов, чем обычных, т. к. мюон в среднем в 186 раз ближе к ядру, чем электрон. Атомы pμ- в возбуждённых состояниях образовывались при столкновении пучка μ- от ускорителя с газом H2 в результате замещения e- мюонами. Измерялся лэмбовский сдвиг и гипертонкое расщепление уровней. Для этого лазерными импульсами вызывались резонансные 2S-2P-переходы, и регистрировались рентгеновские фотоны, излучаемые при переходах 2P-1S. Радиус rE оказался равен rE = 0,84087(39) фм. А радиус Земаха, определяемый через распределения как электрического заряда, так и магнитного момента, — 1,082(37) фм. Новый эксперимент с большей точностью подтвердил выявленное в 2010 г. той же коллаборацией несоответствие между измерениями rE у обычного и мюонного водорода. Отклонение от консолидированного по различным экспериментам (на основе спектроскопии обычного водрода и e-p-рассеяний) значения CODATA — Комитета по данным для науки и техники — составляет ≈ 7 σ. Причина несоответствия пока не выяснена, и не исключен вклад эффектов за пределами Стандартной модели, если взаимодействия протона с e- и μ- в каком-то отношении различаются. Источник: Science 339 417 (2013)

Аналог джозефсоновского контакта в бозе-эйнштейновском конденсате
1 марта 2013

Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) и Мэрилендского университета наблюдали эффект квантового проскальзывания фазы в кольце бозе-эйнштейноского конденсата с вращающимся барьером. Конденсат Бозе – Эйнштейна из ≈ 6 × 105 атомов 23Na удерживался в тороидальной оптической ловушке. Конденсат изначально покоился, но вдоль кольца с частотой до 3 Гц вращался барьер — область с пониженной плотностью конденсата (участок со слабой связью). Барьер создавался лучом лазера, приводимым в движение акусто-оптическим отражателем. Поток атомов относительно барьера был аналогом тока электронов в сверхпроводящем кольце СКВИДа. Измерения состояния конденсата производились на стадии свободного разлета облачка конденсата после выключения потенциала ловушки. При увеличении частоты вращения барьера наблюдалось до трех последовательных проскальзываний фазы — переходов конденсата между квантовыми состояниями с различными угловыми моментами. После первого такого скачка в конденсате возникали вихри из-за наличия радиального градиента скорости. Данная методика может привести к созданию очень чувствительных гироскопов, превосходящих по своим характеристикам гироскопы на основе сверхтекучего гелия. Источник: Phys. Rev. Lett. 110 025302 (2013)

Топологический изолятор SmB6
1 марта 2013

Тремя группами исследователей установлено, что гексаборид самария SmB6 при охлаждении ниже 4 К превращается в 3D топологический изолятор, который в объёме является диэлектриком, а на поверхности — проводником. Роль топологических эффектов в изоляторах Кондо, к которым относится и SmB6, была предсказана В. Галитским и его коллегами в 2010 г. В SmB6 эти эффекты имеют место благодаря взаимодействию локализованных (pinned) и свободных электронов. В эксперименте S. Wolgast (Мичиганский университет, США) и его коллег проводящие свойства образца исследовались с помощью прикрепленных к нему восьми электрических контактов, по четыре с двух противоположных сторон. Это позволило достоверно установить, что проводимость образца имеет поверхностный характер. В эксперименте ученых из Калифорнийского университета такой же вывод был сделан на основе измерения сопротивления по эффекту Холла, а именно, было установлено, что сопротивление не зависит от толщины образца. X. Zhang (Университет Мэриленда) и др. применяли метод микроконтактной спектроскопии, и также подтвердили, что SmB6 — топологический изолятор. Источники: arXiv:1211.5104 [cond-mat.str-el], arXiv:1211.6769 [cond-mat.str-el], arXiv:1211.5532 [cond-mat.str-el]

Метод ЯМР в наномасштабе
1 марта 2013

Две независимые группы исследователей реализовали методику ядерного магнитного резонанса для изучения образцов нанометрового масштаба. В качестве детекторов применялись NV-дефекты в кристалле алмаза при комнатной температуре. Дефект NV представляет собой пару из атома азота, заместившего атом углерода, и атомной вакансии — незаполненного места в кристаллической решетке. T. Staudacher (Университет Штутгарта, Германия) и др. помещали образцы различного состава непосредственно на поверхность алмаза, под которой на глубине ≈ 7 нм находился NV-дефект. Образец в магнитном поле облучался микроволнами, и генерируемые в нём переменные магнитные поля вызывали в NV-дефекте переходы между спиновыми состояниями. Излучаемые вслед за этим флуоресцентные фотоны регистрировались фотодиодом. Тем самым, NV-дефект реагировал на прецессию спинов ≈ 104 протонов в объёме образца ≈ 5 нм3. В эксперименте H.J. Mamin (Исследовательский центр IBM в Сан-Хосе, США) и др. применялась схожая методика, но органический образец находился на некотором удалении от поверхности алмаза, и NV-дефект регистрировал сигнал из большего объёма. Исследователи надеются, что в будущем эта методика будет способна давать изображение трёхмерной структуры наночастиц, что важно для развития нанотехнологий. Метод ЯМР в некоторых отношениях проще, чем использование резонансного силового микроскопа, поскольку в ЯМР не требуется охлаждения до криогенных температур. Источники: Science 339 557 (2013), Science 339 561 (2013)

Выброс массы предсверхновой
1 марта 2013

С помощью широкопольного обзора The Palomar Transient Factory обнаружено, что за 37 дней до взрыва сверхновой SN 2010mc, звезда-предсверхновая произвела вспышку излучения с энергией 6 × 1047 эрг. По ширине спектральных линий найдена скорость излучающего газа — 2000 км с-1. Вероятным объяснением этого события является выброс массы величиной ≈ 0,01M☉. Выброс, скорее всего, был закономерным явлением, предшествующим взрыву, т. к. вероятность случайного совпадения таких событий на интервале в 37 дней оценивается на уровне всего 0,1 %. Подобные выбросы до основного взрыва предсказывались теорией звёздной эволюции. Фотометрические и спектроскопические характеристики наблюдавшихся вспышек хорошо соответствуют волновой модели. В этой модели незадолго до коллапса ядра вокруг него развиваются мощные конвективные движения, которые в виде волн выходят на поверхность звезды, создавая в процессе диссипации энергии выбросы вещества, а в альтернативных моделях (объекты Торна-Жидков или сверхновые с парной нестабильностью) не удаётся объяснить большую скорость и массу выброса. Источник: Nature 494 65 (2013)

Новости не опубликованные в журнале


Многослойный сверхпроводник с большим Jc
3 марта 2013

C.-B. Eom (Университет Висконсина-Мэдисона, США) и его коллеги изготовили сверхрешетку из 24-х чередующихся слоев железосодержащего сверхпроводника — пниктида, а также допированных примесями слоев бария, кобальта и соединения SrTiO3. Кроме того, в решетку были внедрены дефекты, создающие эффект пиннинга для магнитных вихрей. Оказалось, что эта система в сверхпроводящем состоянии имеет очень большую величину критического тока Jc, что может оказаться полезным в практических приложениях. Источник: Nature Materials, онлайн-публикация от 3 марта 3013 г.

Шум в многослойном графене
6 марта 2013

А.А. Баландин (Калифорнийский университет в Риверсайде, США) и его коллеги выяснили локализацию в многослойном графене источника электронного шума со спектром 1/f, который называется розовым шумом. Когда число слоев не превышало семи, этот шум генерировался, преимущественно, на поверхности, а при большем числе слоев источником шума был, в основном, объем образца. Однако механизмы генерации розового шума в графене и других материалах пока полностью не выяснены. Источник: Appl. Phys. Lett. 102 093111 (2013)

Магнитный момент антипротона
25 марта 2013

Коллаборацией ATRAP в ЦЕРНе измерен магнитный момент единичного антипротона, захваченного в ловушку, с точностью, в 680 раз лучшей, чем в предшествующих экспериментах. В пределах погрешностей измерений 5 × 10-6 магнитный момент антипротона совпал с магнитным моментом протона, что позволило на три порядка улучшить точность, с которой проверена CPT-теорема для этого случая. Источник: Phys. Rev. Lett. 110 130801 (2013)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#514   morozov » Пн апр 22, 2013 11:16

Необычные доменные стенки в геликоидальных магнетиках

Доменную стенку сравнительно легко представить в коллинеарном магнетике, где противоположно направленные намагниченности доменов должны быть соединены областью, в которой магнитный момент постепенно поворачивается от одного направления к другому. В природе существуют и более сложные магнетики, в которых магнитный порядок не только неколлинеарный, но и геликоидальный (рис. 1). Как же выглядят домены в таких материалах (FeSi:Co, MnSi и др.), где в отсутствие доменов имеется непростой магнитный порядок? На этот вопрос попытались ответить авторы [1], которые установили, что в геликоидальных магнетиках структура доменных стенок сильно отличается от привычных блоховской и неелевской моделей.

Изображение
Рис. 1. Различные типы геликоидального упорядочения спинов.

Изображение
Рис. 2. Антихиральные двойники, составляющие доменную стенку в геликоидальном магнетике.

Например, хотя без магнитной анизотропии эти доменные стенки не существуют, от ее величины их конфигурация (ширина и энергия) практически не зависит. Кроме того, доменные стенки всегда разделены на два антипода (антихиральные двойники), между которыми наблюдается регулярная закрученность (вихревая структура) намагниченности (рис. 2) [2].

Расчеты, учитывающие магнитную анизотропию, антисимметричное и симметричное обменное взаимодействия, показали, что в центросимметричных кристаллах доменные стенки могут быть представлены, как на рис. 3, а в кристаллах, где отсутствует центр инверсии, как на рис. 4.

Изображение
Рис. 3. Доменные стенки в центросимметричном геликоидальном магнетике:
a – поперечное сечение стенки Хуберта;
b – вихрь, параллельный геликоидальной оси, в системе, где намагниченность вращается в плоскости рисунка;
c – вихревая стенка, закрепленная под углом к геликоидальной оси
(стрелки обозначают ориентацию намагниченности).

Изображение
Рис. 4. Доменные стенки в нецентросимметричном
геликоидальном магнетике.
Теоретически рассчитанные доменные стенки
слева без вихрей, справа – с вихрями.

В обоих типах кристаллов (с центром и без центра инверсии) доменные стенки состоят из регулярного набора вихревых линий и представляют собой преимущественно двумерные системы. Доменным стенкам присуща периодичность вдоль стенки. На наш взгляд она связана с периодичностью кристалла и потому может быть названа вторичным рельефом Пайерлса. В работе [2] был поставлен вопрос также и о динамике доменных стенок в геликоидальных магнетиках. Обнаружилось, что помимо традиционного влияния дефектов структуры, на подвижность доменных стенок (их открепление от дефектов) влияет вторичный рельеф Пайерлса. Причем его действие очень необычно: оно заключается в более легком откреплении от дефектов. Получается, что два фактора (дефекты структуры и рельеф Пайерлса), каждый из которых оказывает тормозящее действие на доменные стенки, вместе ослабляют друг друга. Отметим, что доменные стенки обладают и многими другими привлекательными свойствами в мультиферроиках и ферромагнетиках с геликоидальной упорядоченностью спинов. Например, их движением можно управлять с помощью электрического поля, поскольку они обладают определенной электрической поляризацией. Это вроде бы открывает новые горизонты создания эффективных структур с переключаемой намагниченностью. Однако, насколько известно из литературы, в экспериментах электрическим полем почему-то не удается переключать намагниченность в молекулярных металлорганических геликоидальных магнетиках. Не удается также найти сообщений об этом и для металлических сплавов.

О.Коплак

1. F.Li et al., Phys. Rev. Lett. 108, 107203 (2012).

2. B. Roostaei, arXiv:1303.4780
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#515   morozov » Вс май 12, 2013 8:42

Наблюдение атмосферных нейтрино на IceCube
1 мая 2013

В эксперименте IceCube, проводимом на Южном полюсе, измерен поток электронных нейтрино νe (суммарно с анти-νe) в диапазоне энергий 80 ГэВ - 6 ТэВ. Эти нейтрино образуются при распадах мюонов и K-мезонов, которые рождаются в атмосфере под влиянием космических лучей. Если измерения спектра атмосферных νμ были выполнены до 400 ТэВ, то спектр νe ранее измерялся лишь до энергий в десятки ГэВ, а выше имелись только верхние пределы. По данным за первый год наблюдений на детекторах DeepCore, которые находятся в составе IceCube во льду Антарктиды на глубине более 2100 м, было зарегистрировано 1029 событий-кандидатов, прошедших первичный отбор по различным селективным критериям. Оставшийся фон даётся, в основном, атмосферными μ и νμ. Избыток νe над фоном составил 496 ± 66 (стат.) ± 88 (сист.), что согласуется со значением, полученным в расчётах взаимодействия космических лучей с атмосферой. Источник: Phys. Rev. Lett. 110 151105 (2013)

Квантовые корреляции
1 мая 2013

Даже в случаях успешной регистрации в экспериментах нарушения неравенств Белла всё ещё оставались три логические возможности введения в квантовую механику скрытых параметров (локального реализма). В экспериментах с фотонами ранее уже удалось исключить две из них: проблему локальности и проблему свободы выбора. Наконец, в эксперименте A. Zeilinger (Институт квантовой оптики и квантовой информации и Университет Вены, Австрия) и его коллег впервые в эксперименте с фотонами исключена третья логическая возможность, связанная с проблемой неполноты выборки. Она заключается в том, что в эксперименте регистрируются не все частицы ЭПР-пар. Можно допустить, что нарушение неравенств Белла относится лишь к регистрируемой выборке, а вся совокупность частиц подчиняется теории со скрытыми параметрами. Повысить уровень регистрации и устранить эту возможность удалось путём совершенствования источников и детекторов фотонов. Источник ЭПР-пар фотонов работал по механизму параметрической конверсии в нелинейном кристалле, а в качестве детектора с малыми потерями применялся переходный сенсор (transition-edge sensor), сигнал с которого обрабатывался сверхпроводящим усилителем. Исследовалось нарушение неравенств Белла в форме Эберхарда для поляризаций фотонов. Нарушение неравенств, и соответственно, справедливость предсказаний стандартной квантовой механики зарегистрировано с достоверностью 69 σ. Таким образом, указанные три логические возможности локального реализма в настоящий момент исключены в трёх различных экспериментах с фотонами. Следующим принципиальным шагом стало бы их исключение в рамках единого эксперимента, а также для других частиц. Источник: Nature, онлайн-публикация от 14 апреля 2013 г.

Свойства трёхслойных углеродных нанотрубок
1 мая 2013

У двухслойный коаксиальных углеродных нанотрубок взаимодействие внешнего слой атомов углерода с окружающей средой существенно искажает характер взаимодействия между слоями. Однако, если синтезировать трёхслойную нанотрубку, то внешний слой будет служить своего рода защитным экраном, предохраняющим два внутренних слоя. В эксперименте T.C. Hirschmann (Массачусетский технологический институт, США) два внешних слоя выращивались одновременно по технологии, позволяющей получать нанотрубки большого радиуса. Затем внутренность полученной двойной нанотрубки заполнялась фуллеренами, которые в результате получасового нагрева до 2000° C в 45 % случаях трансформировались в единую внутреннюю нанотрубку. Было исследовано пять синтезированных таким методом тройных нанотрубок с различным сочетанием полупроводниковых и металлических свойств. По спектру комбинационного рассеяния было, в частности, установлено, что расстояние между внутренними слоями составляет от 0,323 до 0,337 нм. Измерены различные фононные моды колебаний, из которых наиболее важны радиальные моды. Свойства многослойных нанотрубок представляют большой интерес для проектирования наноструктур с уникальными свойствами. Источник: ACS Nano 7 2381 (2013)

Эволюция когерентности в поляритонном конденсате
1 мая 2013

В.В. Белых (Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН) и др. исследовали расширение области когерентности в системе поляритонов в GaAs-микрорезонаторе. Возбуждение поляритонов и образование их бозе-эйнштейновского конденсата происходило под действием пикосекундных лазерных импульсов при температуре 10 К. Распространение пространственной когерентности конденсата исследовалось по схеме эксперимента Юнга с двумя щелями, при этом свет, испущенный поляритонами через щели, испытывал интерференцию, которая наблюдалась при различных расстояниях между щелями, а динамика интерференционной картины изучалась с помощью стрик-камеры с разрешением по времени в 3 пс. Измерения показали, что когерентность расширяется со скоростью 0,6 × 108 см с-1. Переход в состояние конденсата происходит в несколько этапов (как было установлено ещё в теоретических работах Ю.М. Кагана, Б.В. Свистунова и Г.В. Шляпникова), важнейшим из которых является релаксация в низшее по энергии состояние, где кинетическая энергия частиц порядка энергии взаимодействия между ними. В аналогичных экспериментах с атомными газами скорость распространения когерентности составляла всего 0,1 мм с-1. Столь сильное отличие обусловлено гораздо меньшим характерным временем релаксации в газе поляритонов. Источник: Phys. Rev. Lett. 110 137402 (2013)

Результаты наблюдений телескопа Планк
1 мая 2013

Представлены данные по анизотропии микроволнового фонового излучения в диапазоне ≈ 25-1000 ГГц, полученные на космическом телескопе Планк за первые 15,5 месяцев наблюдений. Эти данные являются во многих отношениях самыми точными и полными на сегодняшний день. На их основе удалось уточнить ключевые космологические параметры, причём в некоторых случаях новые значения заметно отличаются от полученных ранее другими телескопами (WMAP и др.). Так, согласно совокупности новых данных телескопа Планк и данных других наблюдений, барионное вещество во Вселенной составляет примерно 4,8 % общей плотности, темная материя — 25,8 % (до наблюдений телескопа Планк для этой величины принималось значение 22,7 %), темная энергия — 69,2 %, а уточненная постоянная Хаббла равна H0 = 67,8 км с-1 Мпк-1. Вклада негауссовости или энтропийных возмущений на уровне достигнутой точности не обнаружено. Измеренный показатель степени спектра возмущений плотности — ns = 0,9608 ± 0,0054. Также телескопом Планк с большой достоверностью на уровне 25 σ измерен эффект гравитационного линзирования реликтового излучения на крупномасштабных структурах. Позже по мере обработки данных будут представлены также данные о поляризации. Подтверждено наличие отмеченных ранее крупных холодных пятен в распределении излучения. Статистическая значимость другой аномалии -- глобальной анизотропии остается низкой, и результаты телескопа Планк полностью удовлетворяют стандартной космологической ΛCDM-модели. Источник: arXiv:1303.5062 [astro-ph.CO]

Новости не опубликованные в журнале


Взаимодействующие магнитные наностержни
1 мая 2013

В Институте Пауля Шеррера (Швейцария) создана система железо-никелевых намагниченных стержней нанометрового масштаба, с помощью которой можно наблюдать в реальном времени динамику спонтанной намагниченности. Стержни собраны в одно или несколько колец по шесть стержней в каждом и могут поворачиваться, меняя ориентацию полюсов. Эта система удобна для моделирования ансамблей элементарных магнитных моментов. Источник: www.sciencedaily.com
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#516   morozov » Вт май 21, 2013 12:40

Nature | News
Magnetar found at giant black hole


Magnetized neutron star could test Einstein’s theory.

Eugenie Samuel Reich
14 May 2013
Изображение
Gas clouds swirl around the black hole at the Milky Way’s centre (seen here in radio emission).
Image courtesy of NRAO/AUI

Dale Frail couldn’t resist the prospect of watching a black hole swallow its prey. Frail, who is in charge of the Very Large Array (VLA) of radio telescopes near Socorro in New Mexico, had seen a report last month about a long-lived X-ray flare emanating from the centre of the Milky Way, home to a supermassive black hole called Sagittarius A* (Sgr A*). Astronomers were speculating that the flare might be a sign that a gas cloud they had been tracking had begun its death spiral into the black hole.

Frail was sceptical. The cloud’s death was not expected until between September this year and March 2014. But Frail did not want to risk missing the action. Within hours of seeing the report, he had trained the VLA’s radio dishes on the scene, only to find nothing remarkable. Frail was puzzled. If the flare wasn’t the arrival of the gas cloud, what was it?
Related stories
Space-station experiment deepens antimatter enigma
Lab astrophysics aims for the stars
Report charts new course for US astronomy
More related stories

An answer soon came from other tele­scopes watching the drama at the centre of the Galaxy: the flare was coming from a magnetar, a highly magnetized kind of pulsar, or rotating neutron star. Its position near Sgr A* makes it a precious find. The magnetar’s regular radio pulses could be used to measure the warping of space-time near the monster black hole and to test predictions of Einstein’s general theory of relativity.

“There’s huge interest in finding pulsars around supermassive black holes, and this is the first example,” says Geoffrey Bower, a radioastronomer at the University of California, Berkeley, who carried out the recent VLA observations. “There’s a lot we can learn from this.”

The magnetar’s accidental discovery is a by-product of astronomers’ excitement about the arrival of the gas cloud, dubbed G2. The cloud, which is about three times the mass of Earth, was first spotted near Sgr A* in 2012 (and was later found in 2002 data). Its arrival would deliver insight into how objects accrete into the swirling disk of material around a black hole, as well as offering the first chance for astronomers to measure the time that it takes for objects to be captured and swallowed up.

Every flicker of emissions from Sgr A* sparks a flurry of speculation, intensifying the usual cycle of observation and coordinated follow-up that characterizes high-energy astronomy. Many telescope directors are scheduling additional monitoring of the Galactic Centre. The VLA, for example, is already scanning radio frequencies around Sgr A* every two months, and will do so every month once G2 arrives.

“I don’t think there was ever such a large camp of telescopes looking at the Galactic Centre,” says Stefan Gillessen, an astronomer at the Max Planck Institute for Extra­terrestrial Physics in Garching, Germany, who last year reported that G2 was on course for Sgr A* (S. Gillessen et al. Nature 481, 51–54; 2012).

The observing frenzy is likely to jeopardize regularly scheduled observations, and some astronomers worry that the pay-off may be disappointing. Andrea Ghez, an astronomer studying G2 at the University of California, Los Angeles, says that her infrared observations at the Keck telescopes on Mauna Kea in Hawaii suggest that G2 may not be a gas cloud, but rather a star surrounded by gas. If she is right, Sgr A* may swallow some of the gas, but the star itself would have enough momentum to escape the black hole’s grasp. The result would be a Galactic fizzle rather than fireworks. “I’m just worried that this is overblown,” she says.
“I don’t think there was ever such a large camp of telescopes looking at the Galactic Centre.”
Yet the focus on the Galactic Centre has paid off unexpectedly. The reported X-ray flare prompted Fiona Harrison, an astronomer who leads NASA’s Nuclear Spectroscopic Tele­scope Array (NuSTAR) satellite, to train the X-ray space telescope on Sgr A*. Like Frail, Harrison doubted that the flare had anything to do with G2, but she thought that NuSTAR’s ability to time events precisely might clarify the situation. Sure enough, on 26 April, NuSTAR detected an X-ray signal blinking every 3.76 seconds — the signal of a pulsar spinning at that rate. Then, on 29 April, the Chandra X-ray Observatory localized the magnetar to at least 0.12 parsecs (0.38 light years) from the black hole — close, but much farther away than G2.

On 4 May, observations by NuSTAR and Swift, the NASA space telescope that spotted the original flare, identified the object conclusively as a magnetar by showing a gradual slowing in its spin rate. This slowing is consistent with the presence of the high magnetic field that enables the star to radiate energy faster than a normal pulsar.

Fourteen magnetars, including this one, have been found in the general region of the Galactic Centre. This high number supports the idea that magnetars tend to form from the death throes of the bright, heavy stars that are common there, says Chryssa Kouveliotou, a magnetar expert at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama.

The finding also hands astronomers a tool for studying conditions near supermassive black holes. According to Einstein’s general theory of relativity, clocks in high gravitational fields run slow, as a result of the warping of space-time. So if the magnetar is following an elliptical orbit around the black hole, its clock-like spin rate should speed up and slow down as its distance from the black hole varies — an effect that, with luck, could be disentangled from the gradual slow-down caused by the magnetar’s magnetic field.

Frail suggests that the magnetar’s discovery shows that all the excitement over G2 is justified. Astronomers watching G2 say that the cloud itself could deliver plenty more excitement when it finally reaches the Galactic Centre. They are undaunted by the fact that one of the first apparent signs of its arrival turned out to be something completely different. “I wish all of our failed experiments were that good,” says Frail.

Nature 497, 296–297 (16 May 2013)
doi:10.1038/497296a
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#517   morozov » Вс май 26, 2013 11:10

Суперпарамагнетизм под напряжением

Суперпарамагнетизм – магнитное состояние вещества, наблюдающееся в ферромагнитных и ферримагнитных наночастицах, при котором магнитный момент частицы случайным образом меняет направление под влиянием тепловых флуктуаций. В этом отношении магнитная наночастица подобна атому в парамагнетике, но с гигантским магнитным моментом, что объясняет название явления. Суперпарамагнетизм является одним из основных факторов, препятствующих увеличению плотности записи магнитной информации, и технологи используют различные ухищрения, чтобы отодвинуть температурную границу суперпарамагнитного состояния в область температур намного выше комнатных. Ученым из Univ. of California, Los Angeles (США) удалось приручить это явление, управляя им с помощью электрического напряжения [1].

Изображение
а
Переход системы наночастиц Ni на пьезоэлектрической подложке из суперпарамагнитного состояния в ферромагнитное:
а − слабоферромагнитное состояние с коэрцитивной силой меньше 20 Э в отсутствие электрического и механического напряжений;
б − переход в ферромагнитное состояние с коэрцитивной силой 80 Э.

Частицы никеля размером 16 нм осаждали на пьезоэлектрическую подложку (твердый раствор [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3](1−x)−[PbTiO3]x) и покрывали сверху слоем платины. Под действием электрического напряжения (напряженность поля при этом достигала 4 кВ/см) подложка из пьезоэлектрика деформировалась, вызывая механические напряжения в наночастицах, и приводя к изменению их эффективной магнитной анизотропии. В результате частицы переходили из суперпарамагнитного состояния в ферромагнитное с осью легкого намагничивания вдоль направления, задаваемого деформацией εy (см. рис.). При этом температура блокировки TB, находящаяся для частиц данного размера вблизи комнатной, сдвигалась на 40 градусов выше (при TB время релаксации намагниченности становится меньше характерного времени измерений, которое обычно полагается равным 100 с). Таким образом, авторами [1] была продемонстрирована возможность электрического “включения” и “выключения” ферромагнетизма, что может найти применение всюду, где требуется магнитоэлектрическое преобразование. Например, в магнитных устройствах записи информации возможность управления положением температуры блокировки может, с одной стороны увеличить время хранения информации, делая материал магнитожестким, с другой − облегчить запись информации, “размягчая” его в заданный момент.

А.Пятаков

1. H.K.D. Kim et. al., Nano Lett. 13, 884 (2013).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#518   morozov » Пн май 27, 2013 17:15

Кремниевая квантовая электроника

Очередная, уже девятая по счету конференция “Silicon Quantum Electronics” состоялась 7-8 февраля 2013 г. во Франции. На ней обсуждался широкий круг вопросов, связанных с перспективами использования хорошо развитой кремниевой технологии для создания принципиально новых электронных и вычислительных устройств на основе квантовых систем (см. рис.).
Изображение
Квантовые точки (слева) и примесные атомы (справа)
в кремнии – основа квантовых электронных
устройств нового поколения.

Этому в немалой степени способствует доступность кристаллов кремния чрезвычайно высокой чистоты (менее 50 изотопов 29Si на миллион атомов 28Si), что позволяет сохранять когерентность электронных и ядерных состояний в течение очень длительного времени. Много докладов было посвящено различным вариантам спиновых и зарядовых кубитов, включая их приготовление, операции с ними (в том числе перепутывание) и измерение. Пожалуй, самым неожиданным и многообещающим представляется сообщение группы из Simon Fraser Univ. (Канада) о том, что время декогерентизации ядерных спинов доноров 31Р в изотопически чистом кремнии может достигать одного часа (!) даже при комнатной температуре.
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#519   morozov » Чт июн 13, 2013 15:23

Изображение
Иллюстрация Оукриджской национальной лаборатории Минэнерго США.

КАК УЛУЧШИТЬ БЕЛЫЕ СВЕТОДИОДЫ?


Группа исследователей из Университета Джорджии, Оукриджской национальной лаборатории и Аргонской национальной лаборатории Министерства энергетики США изучает свойства особых нанокристаллов, которые могут послужить основой для белых светодиодов (LED) нового поколения.

Сейчас различают два основных типа белых светодиодов — многокристальные и люминофорные. Первые обычно представляют собой трёхкомпонентные (RGB) изделия, имеющие полупроводниковые излучатели красного, зелёного и синего свечения, объединённые в одном корпусе: белый свет получается путём смешивания излучений других цветов.

Люминофорные устройства содержат слой специального люминофора, преобразующего в результате фотолюминесценции часть излучения ультрафиолетового или синего светодиода в свет относительно широкой спектральной полосы с максимумом в области жёлтого. Излучения светодиода и люминофора, смешиваясь, дают искомый белый свет разных оттенков.

Однако получить спектральные характеристики, близкие к солнечному свету, при помощи одного люминофора довольно сложно.

Поэтому учёные экспериментируют с новой группой нанокристаллов, которые могут стать «идеальной основой для белых светодиодов». При их выращивании используются оксиды европия и алюминия. «В этих кристаллах удивительно то, что они обеспечивают свечение разного цвета: оранжевого, пурпурного, зелёного или жёлтого, — поясняет материаловед Джон Будаи (John Budai) из Оукриджской национальной лаборатории. — Вопрос в том, почему нанокристаллы дают разные цвета? Выясняется, что всё дело в атомной структуре».

Проведённое при помощи метода дифракции рентгеновских лучей исследование показало, что две из трёх изучаемых кристаллических структур в группе люминофоров до сих пор никогда не встречались. Выяснилось, что жёлтый и синий люминофоры не растут до крупных кристаллов; они имеют нанокристаллическую структуру, а потому и иные фотолюминисцентные свойства.

Изучаемые люминофоры обладают разным атомным строением. Что зависит от многих факторов, влияющих на рост кристаллов: температуры, типа газа, соотношения компонентов и пр. Однако пока исследователи не готовы дать полное объяснение тому, от чего именно зависит получаемый цвет свечения. Между тем главные применения их разработки очевидно — это LED-лампы нового поколения и волоконно-оптические технологии.

Отчёт об исследовании представлен в журнале Advanced Functional Materials.

Подготовлено по материалам Оукриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США.

Владимир Парамонов
http://compulenta.computerra.ru/veshest ... e/10006918
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#520   morozov » Ср июн 19, 2013 19:14

Бесследовые уравнения Эйнштейна и инфляция

Джордж Ф Р Элис

(Добавлено: 13 июня 2013 г.)

Бесследовая версия уравнений тяготения Эйнштейна, по существу, эквивалентная унимодулярной гравитации, может решить вопрос о тревожно огромном несоответствии между оценками плотности энергии вакуума квантовой теорией поля и астрономически наблюдаемым значением космологической постоянной. Однако было высказано предположение, что это предложение не может работать, потому что оно предотвращает инфляцию. Здесь показано, что эта озабоченность не оправдана: инфляция работает как обычно, если мы примем бесследовые гравитационные уравнения.

http://arxiv.org/abs/1306.3021
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#521   morozov » Пн июн 24, 2013 19:23

C ОБЪЕКТИВОМ В КВАНТОВЫЙ МИР: СНИМКИ ВОЛНОВОЙ ФУНКЦИИ

Фотоионизационная микроскопия позволила выполнить первые непосредственные наблюдения орбитальной структуры атома водорода, «поймав в кадр» волновую функцию его электрона.

Все фотографии »


Результаты наблюдений атомов водорода, находящихся в четырех различных штарковских состояниях.
Результаты наблюдений атомов водорода, находящихся в четырех различных штарковских состояниях.


Несмотря на то что физики могут теоретически предсказать форму волновой функции, описывающей вероятность нахождения частицы в той или иной области пространства, экспериментальное подтверждение таких расчетов – непростая задача. Законы квантовой механики не позволяют измерить параметры частицы, не вызвав коллапс волновой функции, поэтому общую картину приходится реконструировать на основе множества измерений, выполненных для одинаково подготовленных атомов или молекул.

Новые эксперименты международной группы физиков позволили отобразить волновую функцию электрона атома водорода при помощи метода фотоионизационной микроскопии, предложенного около 30 лет назад, но реализованного на практике только сейчас. Атомы водорода, помещенные в сильное электрическое поле, возбуждались при помощи лазерных импульсов. «Сбежавшие» электроны попадали на МКП-детектор, и интерференционная картина, создаваемая множеством таких столкновений, отражала узловую структуру волновой функции. Использование электростатической линзы, увеличившей изображение, сделало возможным получить «квантовый портрет» атома. Проводились эксперименты как с резонансной ионизацией, в результате которой атом достигал ридберговского состояния, так и с нерезонансной ионизацией.

В настоящее время ведутся аналогичные исследования атомов гелия, пара электронов которого может продемонстрировать весьма интересные взаимодействия.

По материалам ScienceNOW, IOP
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#522   morozov » Чт июн 27, 2013 4:59

Метаповерхность Гюйгенса

Более трехсот лет назад Христиан Гюйгенс сформулировал свой знаменитый принцип, согласно которому каждая точка поверхности, до которой доходит волна, становится источником вторичных волн. Поскольку данная поверхность являлась умозрительной и не соответствовала никакой реальной поверхности раздела сред, то обратная волна при построениях Гюйгенса полагалась отсутствующей (утверждение, обоснованное позднее Френелем с привлечением представлений об интерференции волн). Если бы каким-то образом можно было бы повлиять на источники вторичных волн, не породив при этом обратную волну, то появилась бы возможность управления фронтом световой волны (рис. 1). Однако любой материальный объект, воздействующий на свет, с неизбежностью свет и отражает, и мечта об управлении светом без паразитного рассеяния, казалось бы, неосуществима.

Как показали ученые из Univ. of Michigan (США) [1], такое все-таки возможно с использованием не простых, а метаматериалов (от греч. “мета” – за пределами, о метаматериалах ранее писалось в ПерсТе [2]). Свое изобретение они назвали метаповерхностью Гюйгенса.


Изображение
Изображение

Рис. 1. Оптические элементы: a – традиционные линзы, принцип действия которых основан на использовании фазовых задержек при прохождении через толщу материала; b – метаповерхность Гюйгенса позволяет достигать того же самого, контролируя отклик поверхности из метаматериала на приходящую волну (JE – ток смещения и JМ – индукционный ток) [3]. Рис. 2. Поверхность Гюйгенса из метаматериала. Конфигурации, выделенные красными прямоугольниками, периодически повторены 12 раз. a – Общий вид метаматериала (направление вдоль оси x – нормаль к метаповерхности Гюйгенса); b – нанесенная на верхнюю сторону керамической подложки конфигурация из проводящих дорожек, которая обеспечивает отклик на электрическое поле; c – на нижней поверхности керамической подложки расположены резонаторы из проводящих колец с прорезями, в которых возникают индукционные токи под действием магнитного поля [1].

Роль источников вторичных волн играют токи, возникающие в метаматериале под действием падающей волны: в работе [1] их называют “магнитными” и “электрическими” токами. Речь не идет, конечно же, о движении свободных зарядов и тем более, магнитных монополей. Так, довольно неудачно, поименованы обыкновенные индукционные токи и токи смещения, вызываемые, соответственно, переменными магнитным и электрическим полями.

Метаматериал представляет собой полоски из армированной стеклом керамики (рис. 2), на которые с двух сторон нанесены конфигурации медных проводов, обеспечивающие отклик на магнитную и электрическую составляющую ТМ-поляризованной волны (т.е. магнитное поле в падающей волне направлено вдоль оси Z) с частотой 10ГГц. Авторами [1] было продемонстрировано аномальное преломление на 45 градусов при нормальном падении волны, а также преобразование гауссова пучка в пучок с распределением амплитуды электромагнитного поля по функции Бесселя.

В практическом плане метаповерхность Гюйгенса можно использовать в стелс-технологиях и всюду, где требуется изменять форму волнового фронта или поляризацию электромагнитного излучения.

А. Пятаков

1. C.Pfeiffer, A.Grbic, Phys. Rev. Lett. 110, 197401 (2013).

2. ПерсТ 20, вып. 4, с. 5 (2013); ПерсТ 18, вып. 11/12, с. 8 (2011); ПерсТ 17, вып. 24, с. 3 (2010).

3. A.Alu , Physics 6, 53 (2013)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#523   morozov » Пн июл 01, 2013 18:38

Активная жидкость: несинхронное плавание бактерий

Тому, кто наблюдает за роением насекомых или за тем, как серыми клубами переваливает через дорогу гонимое пастухами стадо овец, волей-неволей приходит на ум сравнение с вихрями в жидкости. Анализ коллективного движения индивидуумов с физической точки зрения, действительно, иногда оказывается плодотворным. Если же речь идет о так называемой “активной жидкости”, иначе говоря, о питательной среде, кишащей бактериями, то вопрос о том, применимы ли к ней обычные законы гидродинамики, тем более закономерен.

Международная команда исследователей (США, Германия, Франция) провела серию экспериментов, позволивших наблюдать по отдельности движение среды и взвешенных в ней бактерий, а также разработала простую теоретическую модель, количественно описывающую данное движение [1].

Бактерии сенной палочки (5 мкм в длину и около 1 мкм в диаметре) плавали в пленке из питательного вещества. Препарат исследовали под микроскопом как в режиме светлого поля, позволяющего видеть отдельные бактерии и их движение (рис. а), так и в темном поле, предоставляющем возможность на-блюдать динамику жидкости по движению взвешенных в ней микроскопических флуоресцентных маркеров (рис. b).
Изображение
Изображение
Активная жидкость (бактерии, плавающие в питательной среде):
a – картина в светлом поле: отдельные бактерии видны как короткие темно-синие палочки,
желтые стрелки указывают направление и скорость движения бактерий
(как следствие коллективного движения бактерий, вихри возникают в среде,
для которой, согласно классической гидродинамике, должно наблюдаться ламинарное течение);
b – темнопольная картина турбулентного движения взвешенных в жидкости
флуоресцентных маркеров (размер масштабного отрезка – 70мкм) [1].
Хотя движение жидкости носит ярко выраженный турбулентный характер, обращают на себя внимание существенные различия с традиционной гидродинамикой. Обычно механическая энергия подается в жидкость на макроскопическом уровне, например при перемешивании среды, и уже потом разбивается на множество вихрей самых разных размеров. В этом случае турбулентное движение возможно лишь при условии, что силы инерции доминируют над вязкостью, т.е. число Рейнольдса много больше единицы. Турбулентность активной среды отличается от обычного вихревого движения на фундаментальном уровне, поскольку меняется сам механизм поступления энергии: поток жидкости возникает за счет движения жгутиков бактерий на микроуровне. Поэтому, вихри возникают даже в очень вязкой среде (с числом Рейнольдса 10−5–10−4), в которой согласно классической гидродинамике возможно только ламинарное течение.

А.Пятаков

1. J.Dunkel, A.Grbic, Phys. Rev. Lett. 110, 228102 (2013).
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#524   morozov » Сб июл 06, 2013 0:37

Атомные ядра грушевидной формы
1 июня 2013

L.P. Gaffney (Ливерпульский университет, Великобритания) и др. впервые надёжно установили, что ядра радона и радия под влиянием возмущений могут принимать грушевидную форму, соответствующую октупольному распределению нуклонов внутри ядра. Несферичные ядра исследовались во множестве экспериментов, но они чаще всего представляли собой вытянутый или сплющенный эллипсоид вращения, т. е. имели квадрупольное распределение, а относительно грушевидных ядер ранее были получены лишь слабые неоднозначные указания. В новом эксперименте ядра 220Rn и 224Ra рождались при столкновении пучка протонов с мишенью из карбида урана на установке REX-ISOLDE в ЦЕРНе. После дополнительного ускорения эти ядра пролетали сквозь слои никеля, кадмия или олова. Во время кулоновских взаимодействиях с ядрами слоёв некоторая часть ядер 220Rn и 224Ra переходила в возбуждённые состояния. При обратных переходах испускались гамма-фотоны, причем у грушевидных ядер имелись дополнительные переходы между вращательными уровнями с различной чётностью. По характерному спектру гамма-излучения и было установлено, что возбуждённые ядра имели октупольное распределение нуклонов. Октупольная деформация возникала либо статически на длительное время (в случае 224Ra), либо колеблющиеся ядра периодически становились грушевидными (220Rn). Исследование грушевидных ядер важно не только для проверки теоретических моделей атомного ядра, но и для поиска эффектов вне Стандартной модели элементарных частиц, поскольку электрический дипольный момент ядер в случае октупольного распределения мог бы быть усилен на два-три порядка. Электрический дипольный момент ядер пока не зарегистрирован, но из факта его отсутствия на достигнутом уровне точности уже получены ограничения на расширения Стандартной модели. Источник: Nature 497 199 (2013)

Эффект Хонга – У – Мандела для микроволновых фотонов
1 июня 2013

Квантовый эффект Хонга – У – Мандела заключается в том, что после одновременного прохождении почти неразличимых фотонов от двух источников через светоделитель эти фотоны чаще регистрируются парами по одну сторону от светоделителя (сплиттера), чем по-отдельности. Этот эффект связан с бозе-статистикой фотонов и не может быть объяснен в рамках классической (неквантовой) физики. Ранее эффект Хонга – У – Мандела наблюдался только в экспериментах с лазерными фотонами оптического диапазона. A. Wallraff (Высшая техническая школа в Цюрихе, Швейцария) и его коллеги впервые зарегистрировали эффект Хонга – У – Мандела для фотонов микроволнового излучения. В их эксперименте фотоны в однофотонных фоковских состояниях излучались двумя генераторами на основе трансмонных кубитов. Плавно меняя разность фаз генераторов, можно было делать состояния фотонов более или менее схожими и проследить момент появления эффекта Хонга – У – Мандела. Сплиттер был изготовлен из пересекающихся микроволновых волноводов, а фотоны регистрировались путём измерения корреляционных функций электромагнитного поля на выходах из двух волноводов после сплиттера. Благодаря возможности управления микроволновыми генераторами эффект Хонга – У – Мандела был измерен детальнее, чем в оптических экспериментах. Квантовые свойства микроволновых фотонов могут найти применение в устройствах обмена квантовой информацией. Источник: Nature Physics, онлайн-публикация от 5 мая 2013 г.

Однородный бозе-эйнштейновский конденсат
1 июня 2013

Обычно бозе-эйнштейновский конденсат атомов получают в ловушке с гармоническим потенциалом, в которой плотность конденсата нарастает к центру. Однако для ряда применений желательно иметь однородный конденсат. Однородный в одном направлении конденсат ранее создавался лишь в квазиодномерных линейных или тороидальных ловушках. Группой исследователей из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета (Великобритания) впервые получен однородный конденсат атомов рубидия в трёхмерной ловушке. Ловушка была создана тремя лучами лазера: полым лучом цилиндрической формы и двумя пересекающими его плоскими лучами. После начального испарительного охлаждения потенциал внутри ловушки делался плоским, а влияние гравитационного поля было скомпенсировано с помощью магнитного поля с постоянным градиентом. В результате, в ловушке возникал однородный конденсат Бозе – Эйнштейна. Наблюдение конденсата производилось как в реальном времени абсорбционным методом, так и на стадии свободного разлета облачка атомов после выключения потенциала ловушки. В отличие от случая с гармоническим потенциалом, переход в состояние конденсата не сопровождался пространственным разделением компонент и резкими видимыми изменениями. В то же время, распределение атомов по импульсам, измеренное на стадии разлета, имело бимодальную анизотропную форму, соответствующую плоскому потенциалу без сферической симметрии. Источник: Phys. Rev. Lett. 110 200406 (2013)

Гамма-горизонт
1 июня 2013

A. Dominguez (Калифорнийский университет в Риверсайде, США) и др. впервые с хорошей статистической значимостью зарегистрировали эффект затухания гамма-излучения блазаров (активных галактик с направленными в сторону Земли джетами) за счет рождения e+e- пар при взаимодействии γ-фотонов с внегалактическим фоновым излучением. Надёжной регистрации гамма-горизонта ранее выполнить не удавалось из-за малой статистики наблюдений блазаров и неопределенностей в спектрах. В новой работе применен метод, который в значительной мере свободен от указанных факторов. 15 блазаров наблюдались одновременно в широком диапазоне частот от радио до гамма-диапазона. Данные по гамма-излучению были получены космическим телескопом им. Э. Ферми и атмосферными черенковскими детекторами. Универсальная модель синхротронного комптоновского излучения с самопоглощением, применявшаяся для моделирования начального спектра, благодаря нормировкам на разных частотах достаточно надёжно предсказывает характера эволюции спектра. Это дало возможность впервые выявить в наблюдательных данных гамма-горизонт на красных смещениях z ≤ 1. Например, при малых z ≈ 0,01 он расположен при E0 ≈ 10-30 ТэВ, а при z ≈ 1 становится меньше примерно на два порядка. Источник: arXiv:1305.2162 [astro-ph.CO]

Сеть телескопов Мастер-II
1 июня 2013

Представлены научные результаты, полученные российской сетью роботизированных телескопов Мастер-II (Мобильная астрономическая система телескопов-роботов), созданной В.М. Липуновым (Государственный астрономический институт им. Штернберга, МГУ) и его коллегами. Российский сегмент сети был укомплектован и приступил к регулярной работе в конце 2010 г. Сеть состоит из 9 оптических телескопов, расположенных от Европейской части России до Дальнего востока. Важнейшими результатами работы сети Мастер-II стало открытие сотен оптических транзиентов (315 на май 2013 г.). Среди них оптические послесвечения космических гамма-всплесков, новые и сверхновые звёзды, вспышки в квазарах и лацертидах и другие оптические объекты с коротким временем жизни. Поиск оптических послесвечений гамма-всплесков является основной задачей сети Мастер-II. Телескопы способны быстро в автоматическом режиме наводиться на участки неба по координатам, сообщаемым с космических гамма-телескопов. Производились фотометрические измерения кривых блеска оптических двойников гамма-всплесков, причём в некоторых случаях — одновременно для двух поляризаций. Сейчас сетью Мастер-II выполняется рекордно большое среди других роботизированных сетей число первых регистраций событий послесвечения. В наблюдениях сетью Мастер-II были выделены два класса всплесков: с синхронными и с независимыми вариациями сигналов в мягкой и жёсткой частях спектра. С помощью сети Мастер-II наблюдались 387 космологических сверхновых, причём 111 из них телескопы сети Мастер-II наблюдали первыми. Также планируется расширение сети и обсуждается возможность её использования для поиска небольших астероидов и предупреждения об их опасных сближениях с Землёй. Источник: Астрономический журнал 90 267 (2013)

Новости не опубликованные в журнале


Новая форма твердого водорода
3 июня 2013

Исследователи из Института науки Карнеги (США) обнаружили в своем эксперименте новую форму твердого водорода, которая остается стабильной в диапазоне давлений от 2,2 млн. атм. при температуре 27°C до (как минимум) 3.4 млн. атм. при -73°C. Новая форма уникальна тем, что атомы водорода в ней разделены на две группы, из которых одна слабо взаимодействует с соседними атомами, а вторая взаимодействует сильно и выстроена в форме плоских кристаллических слоев. Новая форма водорода относится к полупроводникам, но по свойствам электропроводности приближается к металлам. Источник: Carnegie Institution

Гиперполяризация ядер углерода
5 июня 2013

A. Pines (Берклиевская национальная лаборатория, США) и его коллеги продемонстрировали эффект гиперполяризации (получения очень чистого спинового состояния) ядер углерода-13 вблизи NV-дефекта в кристалле алмаза. Используя полученные результаты, можно будет на несколько порядков увеличить чувствительность ЯМР-методик. Источник: Berkeley Lab

Приемники терагерцового излучения
11 июня 2013

В работах Д.Р. Хохлова (МГУ) и его коллег показано, что легированные полупроводники на основе теллурида свинца Pb0.73Sn0.27Te(In) могут быть использованы в качестве высокочувствительных приемников электромагнитных волн в диапазоне ТГц. Для регистрации излучения предлагается использовать эффект задержанной терагерцовой фотопроводимости и метод гашения фотопроводимости с помощью коротких радиоимпульсов. Эффект задержанной терагерцовой фотопроводимости связан, вероятно, с локальными электронными состояниями вблизи квазиуровня Ферми. Это подтверждается, в частности, особой зависимостью фотопроводимости Pb0.73Sn0.27Te(In) от электрического тока и магнитного поля. Источник: Агентство научной информации «ФИАН-информ»
Регистрация токов на топологическом изоляторе
17 июня 2013

Исследователи из SLAC и SIMES впервые зарегистрировали электрические токи, текущие вдоль поверхности топологического изолятора, по воздействию магнитного поля этих токов на сверхпроводящий детектор (СКВИД). Топологические изоляторы характеризуются тем, что ток способен течь лишь по поверхности этих материалов, а в объеме они являются диэлектриками. Источник: SLAC
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 33414
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#525   morozov » Ср июл 10, 2013 2:13

Нильс Бор, атомы и ядра
Изображение
В этом году боровская модель строения атомов празднует юбилей. Сто лет назад Нильс Бор дополнил планетарную резерфордовскую модель предположением, что электроны в атоме могут двигаться не по любым орбитам, а лишь по определенным (стационарным), находясь на которых они сохраняют свою энергию и не излучают. Стационарными являются те орбиты, для которых момент импульса электрона равен целому числу постоянных Планка. Из модели Бора, в частности, следовало, что радиус электронной орбиты в самом легком атоме – водороде (то есть фактически размер атома водорода) составляет около 0.5×10-10 м (так называемый боровский радиус aB) – в ~100000 раз больше размера атомного ядра. Для скорости электрона в атоме эта модель давала величину Zca, где Z – число протонов в ядре, c – скорость света, a »1/137 – постоянная тонкой структуры. Получалось так, что Z не может быть больше 137, иначе скорость электрона превысит скорость света. Современная квантовая электродинамика (уравнение Дирака, сочетающее теорию относительности с квантовой механикой) дает такую же верхнюю границу Z: при Z>137 энергия связи электрона с ядром становится комплексной. Но это только для точечного ядра. Учет конечности размеров ядра ведет к увеличению максимума Z до »173 (если Z>173, то энергия связи электронов более чем в два раза превышает их энергию покоя, поэтому спонтанно образуются электрон-позитронные пары, и атом теряет устойчивость). При Z=172 радиус внешней электронной орбиты равен 8aB. Если с ростом Z размер атома увеличивается, то при замещении электронов более тяжелыми частицами (например, мюонами, пионами или антипротонами) он, напротив, уменьшается, причем весьма значительно – в сотни и даже тысячи раз. Физики научились изготавливать такие экзотические маленькие атомы и используют их при изучении свойств ядер. Именно таким путем недавно был уточнен радиус протона.

По материалам заметки P.Indelicato,
“Orbital arguments”, Nature 498, 40 (2013)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»