Информация свежая... и не очень

Модераторы: morozov, mike@in-russia, Editor

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30871
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#946   morozov » Пт ноя 02, 2018 18:03

Применение материалов на основе графенав 2D печатных технологиях
И.В. Антонова а, б

а Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, просп. Лаврентьева 13, Новосибирск, 630090, Российская Федерация
б Новосибирский государственный университет, Академгородок, ул. Пирогова 2, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Анализируются основные работы по использованию графена и других монослойных материалов для 2D печатных технологий создания приборов и устройств современной электроники и фотоники. Рассмотрены различные методы получения суспензий, свойства напечатанных слоёв, примеры и параметры конкретных напечатанных устройств, а также главные тенденции развития данного направления. Особо отмечается смена концепции получения суспензий графена, в результате которой вместо органических жидкостей для расслоения графита и создания жидкой композиции чернил стали использовать растворы на водной основе. Кроме того, анализируется тенденция использования чернил со всё более и более высокой концентрацией графена, что позволяет получать напечатанные слои с высокой проводимостью. Рассмотрено также расширение спектра используемых материалов.
https://ufn.ru/ufn17/ufn17_2/Russian/r172g.pdf
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30871
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#947   morozov » Вт ноя 13, 2018 12:10

Золотые наночастицы обнаружены в диких растениях

Исследования, проведенные в последние годы, убедительно показали, что наночастицы могут проникать в растения и даже проходить через прочные клеточные стенки (см., например, ПерсТ [1]). Были обнаружены как вредные эффекты, так и положительное влияние наноматериалов на рост и развитие растений. Механизмы воздействия очень сложные и требуют серьезного изучения. Следует заметить, что в подавляющем большинстве эксперименты проводили с культурами растений в лабораторных условиях. Например, в работе [2] было показано, что добавление в питательную среду наночастиц золота приводит к существенному улучшению роста растения Arabidopsis thaliana (“лабораторной мыши” аграрных наук). Недавно китайские ученые опубликовали первые результаты исследований Au наночастиц в дикорастущих растениях [3]. Авторы работы обнаружили эти наночастицы в двух растениях, широко распространённых в провинции Гуандун на юге Китая. Это сорняк Erigeron canadensis (мелколепестник канадский) и травянистый кустарник Boehmeria nivea (рами, или китайская крапива) (рис. 1).
Изображение Изображение
Рис. 1. Изученные в работе [3] дикорастущие растения.
Слева – E. canadensis (мелколепестник канадский), справа – B. nivea (китайская крапива).
Известно, что золото (в виде ионов или наночастиц) может попадать в корни растений из почвы и накапливаться в листве. В данном случае в образцах почвы золота не обнаружили [3]. Однако исследователи отметили, что поблизости имеется завод гальванических покрытий, один из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды. Наноматериалы могут попадать в растения из атмосферы через поры в листьях. Для проверки этого предположения авторы [3] приготовили образцы из стеблей растений и с помощью электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии и дифракции электронов изучили размер, форму, элементный состав и другие характеристики обнаруженных наночастиц. Выяснилось, что частицы распределены вокруг клеточного скелета. Наночастицы в E. canadensis имеют неправильную форму, размеры в диапазоне 20-50 нм и состоят из Au (~32%), O (~45%), Cu (~18%) и Cl (~5%) или только из Au (~50%) и O (~50%) (рис. 2). Наночастицы в B. nivea имеют сферическую, эллиптическую или другую округлую форму, размеры в диапазоне 20-50 нм и состоят из Au (~55%) и O (~45%) (рис. 3). Как видно на дифракционных электронограммах (рис. 2, 3), в обоих случаях частицы являются кристаллическими. Большинство полученных характеристик соответствует антропогенному происхождению наночастиц, что подтверждает предположение авторов [3].
Изображение
Рис. 2. TEM, EDS и электронная дифракция содержащих золото наночастиц для E. Canadensis (Ni – от сетки микроскопа).
Изображение
Рис. 3. TEM, EDS и электронная дифракция содержащих золото наночастиц для B. nivea (Ni – от сетки микроскопа).

По мнению исследователей, полученные результаты имеют большое значение для разработки новых методов очистки атмосферы от загрязнений наноматериалами, а также для “сбора” золота с помощью дикорастущих растений.

О. Алексеева

1. ПерсТ 20, вып. 1/2, с. 4 (2013).

2. V.Kumar et al., Sci. Total Environ. 461–462, 462 (2013).

3. X.Luo, J.Cao, Environ. Chem. Lett. (2018). https://doi.org/10.1007/s10311-018-0749-0
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30871
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#948   morozov » Пн ноя 19, 2018 14:21

Страничка давнего участника нашего форума, моего земляка Александра Титива
Alexander N Titov
49.16 Dr.

Область моих интересов заключается в синтезе новых сильнокоррелированных халькогенидов переходных металлов с низким коэффициентом D и всестороннем исследовании их кристаллической и электронной структуры, электронных, магнитных и других физических свойств, а также термодинамической стабильности. Поскольку эти материалы показывают высокую анизотропию структуры и свойств, для исследований необходимы монокристаллы. Поэтому выращивание и характеристики монокристаллов является важной частью моей работы.
Навыки и опыт (55)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30871
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#949   morozov » Чт ноя 22, 2018 23:05

“Deep State” в мультиферроиках

Концепция “глубинного государства” (“Deep State”) относится к разряду конспирологических теорий, и о продуктивности такого подхода к анализу мировой ситуации можно спорить. Однако если под “state” понимать “состояние” как некий скрытый порядок, то такая концепция, определенно, может оказаться полезной в естественных науках, в частности в физике мультиферроиков.

Красивой иллюстрацией этого является недавняя работа международной команды исследователей под руководством проф. М. Фибига (Manfred Fiebig) из Швейцарской высшей технической школы [1], посвященная инверсии доменной структуры. Обычный сценарий перемагничивания предполагает переход из одного однодоменного состояния в другое с противоположным направлением параметра порядка. Здесь же происходит нечто странное: конечное и начальное состояния представляют собой многодоменные состояния, отличающиеся друг от друга как негативный фотоотпечаток от исходного изображения (рис. 1).
Изображение
Рис. 1. Перестройка сегнетоэлектрической доменной структуры в мультиферроике Mn2GeO4 при воздействии магнитного поля.
Фотографии получены методом генерации второй гармоники.
При этом природа упорядочения может быть различной: магнитной, сегнетоэлектрической, сегнетоэластической. Авторы [1] продемонстрировали явление инверсии параметра порядка под действием магнитного поля не только на ферромагнитных доменах в магнито-электрике Co3TeO6, но и на сегнетоэлектрических доменах мультиферроика Mn2GeO4.

Авторы [1] предлагают следующий механизм инверсии контраста: видимая структура является совместным произведением переключаемого магнитным полем спинового упорядочения и “глубинной” структуры, скрытой от наблюдения, но хранящей информацию об изначальном порядке и проявляющейся снова уже после насыщения в магнитном поле (рис. 2). Изменение знака переключаемого магнитного порядка при неизменном “глубинном” упорядочении приводит к инверсии наблюдаемой структуры – ферромагнитной или сегнетоэлектрической.
Изображение
Рис.2. Схематическое изображение магнитоэлектрического механизма перемагничивания с инверсией сегнетоэлектрических доменов: нижний слой символически изображает скрытую магнитоэлектрическую структуру, отвечающаю за память об исходном состоянии (для наглядности она расположена на месте подложки, но это означает не столько ее локализацию в глубине кристалла, сколько невозможность непосредственного наблюдения), средний слой – переключаемую магнитным полем спиновую структуру, верхний слой – визуально наблюдаемую сегнетоэлектрическую доменную структуру [2].
Может сложиться представление, что память об исходной структуре сохраняется благодаря пиннингу доменных стенок на границах “глубинной” структуры. Однако это не совсем так, поскольку промежуточные состояния наблюдаемой доменной структуры (рис. 1b) имеют мало общего с исходным узором, но, тем не менее, при дальнейшем изменении магнитного поля первоначальный узор воспроизводится в инвертированном контрасте (рис. 1с).

Подобная инверсия представляет не только академический интерес: на практике, например, в магнитной резонансной томографии или при подавлении акустических шумов часто стоит проблема инверсии сигнала, а сигнал, записанный в форме магнитных доменов в мультиферроиках со скрытой магнитоэлектрической структурой, может дать такую возможность.

А. Пятаков

1. N.Leo et al., Nature 560, 466 (2018).

2. Новости Швейцарской высшей технической школы Цюриха:
https://www.ethz.ch/en/news-and-events/ ... rsion.html
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30871
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Информация свежая... и не очень

Номер сообщения:#950   morozov » Вт дек 04, 2018 21:10

Новое ограничение на электрический дипольный момент электрона
1 декабря 2018

Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает наличие у электрона асимметрии распределения заряда вдоль направления спина — электрического дипольного момента (ЭДМ), но его величина намного меньше, чем можно измерить в современных экспериментах. Некоторые теории, в которых вводится «новая физика» за пределами Стандартной модели, дают значительно больший ЭДМ, и эти предсказания уже можно проверять. В эксперименте ACME II установлено новое ограничение на ЭДМ электрона |de|<1,1 × 10-29 e см, которое на порядок улучшает ограничение, полученное пять лет назад коллаборацией ACME в похожем эксперименте с молекулами монооксида тория. Сильное внутримолекулярное электрическое поле в молекулах ThO взаимодействует с ЭДМ электронов и вызывает прецессию их спинов. Величину ЭДМ можно найти из разности углов прецессии в квантовых состояниях с различными направлениями ЭДМ. Измерения выполнялись путём облучения молекул светом лазера и регистрации их флуоресцентного излучения. Из данных эксперимента также получены новые ограничения на допустимые параметры «новой физики». В частности, возникают сложности для некоторых вариантов теории суперсимметрии, что снижает шансы обнаружения суперсимметричных частиц на Большом адронном коллайдере. Источник: Nature 562 355 (2018)

Подсчёт числа фононов в микроосцилляторе
1 декабря 2018

В ряде экспериментов уже наблюдались колебания механических осцилляторов вблизи квантового уровня (с малыми числами заполнения фононов). Для измерения состояний и управления колебаниями осцилляторы объединялись со сверхпроводящими кубитами, но создать между ними сильную связь ранее не удавалось. Исследователи из Национального института стандартов и технологий и Колорадского университета в Боулдере (США) J.J. Viennot, X. Ma и K.W. Lehnert использовали для этой цели зарядово-чувствительный кубит. Осциллятор представлял собой алюминиевую мембрану размером в несколько мкм. Под влиянием электрического поля на разных концах мембраны скапливались положительный и отрицательный заряды. Механические колебания мембраны с частотой 25 МГц приводили заряды в движение, и они воздействовали на кубит, вызывая сдвиг его основной частоты 4 ГГц на величину 0,52 МГц (в пересчёте на один фонон). Информация о распределении фононов содержалась в измеренной спектральной функции кубита. Также исследовано воздействие на систему микроволновых импульсов на нижней боковой полосе колебаний кубита, промодулированных частотой осциллятора. Этот сигнал позволял управлять состояниями Фока осциллятора с точностью до примерно семи фононов, и с его помощью удавалось охлаждать осциллятор, в 8 раз повышая населённость его основного состояния. Данный подход может найти применение в квантовой микромеханике. Источник: Phys. Rev. Lett. 121 183601 (2018)

Диэлектрическая резонансная антенна
1 декабря 2018

П. Капитанова (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики) и соавторы разработали и создали диэлектрическую резонансную антенну, предназначенную для когерентного управления большим ансамблем NV-центров в алмазе. Антенна имеет вид полого диэлектрического цилиндра диаметром 12,5 мм и высотой 6 мм. Внутрь цилиндра на его оси помещается алмаз с NV-центрами. Резонансная электромагнитная мода с частотой 2,84 ГГц возбуждается проводящей петлёй, расположенной у основания цилиндра, причём магнитное поле внутри цилиндра оказывается с высокой степенью однородным. Благодаря этому электронные спины NV-центров хорошо синхронизируются, что повышает оптический сигнал на выходе. Была достигнута частота Раби 10 МГц, постоянная вдоль образца с точностью 1 %. Подобная антенна может быть использована в ультрачувствительных сенсорах. Источник: Письма в ЖЭТФ 108 625 (2018)

Оптический гироскоп
1 декабря 2018

Принцип работы оптических гироскопов основан на измерении разности фаз световых лучей, прошедших в двух направлениях по кольцевому волноводу (об эффекте Саньяка см. в УФН 172 849 (2002), УФН 184 775 (2014)). Оптические гироскопы не имеют движущихся механических частей, однако их чувствительность ограничена тепловыми флуктуациями и дефектами изготовления. Исследователи из Калифорнийского технологического института (США) P.P. Khial, A.D. White и A. Hajimiri продемонстрировали оптический гироскоп новой конструкции, чувствительность которого повышена на 1-2 порядка по сравнению с волоконно-оптическими гироскопами при том что по площади он занимает всего 2 мм2. В новом приборе с помощью электронных переключателей оптические входы и выходы меняются местами и применяется пара колец. Медленные тепловые флуктуации одинаково воздействуют на свет, распространяющийся в двух направлениях, поэтому переключение направлений позволяет скомпенсировать влияние флуктуаций. Благодаря малым размерам новый гироскоп может быть интегрирован в различные мобильные устройства. Источник: Nature Photonics 12 671 (2018)

Формирующееся скопление галактик в ранней Вселенной
1 декабря 2018

Наблюдаемые скопления галактик возникли сравнительно недавно, на красных смещениях z<1-2,5. В более ранние эпохи скопления были очень редки, но существовали их предшественники — невириализованные (не пришедшие в гравитационное равновесие) области с повышенной концентрацией галактик — протоскопления. Свойства протоскоплений представляют интерес, в частности, для моделей неоднородной реионизации. L. Jiang (Пекинский университет, КНР) и соавторы выполнили поиск протоскоплений на z>5. Отбирались кандидаты из обзора галактик Subaru/XMM-Newton, которые затем изучались спектрографом на 6,5-метровых Магеллановых телескопах в Чили. Таким путем была исследована область на небесной сфере размером в 4 квадратных градуса и обнаружено гигантское протоскопление галактик на z=5,7. Оно имеет массу 3,6 × 1015M☉ и занимает объем 35×35×35 сопутствующих Мпк2. Источник: Nature Astronomy 2 962 (2018)
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Ответить

Вернуться в «Дискуссионный клуб / Debating-Society»