Новини фізики
«Бабочка Хофштадтера» помогла отключить проводимость графена | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:00

Ученые из Великобритании, Китая, США, Южной Кореи, России и Японии, в число которых входят нобелевские лауреаты Андрей Гейм и Константин Новоселов, открыли новые свойства графена, которые изменяют его проводимость. Работа ученых опубликована в журнале Nature Physics, кратко с ее содержанием можно ознакомиться на сайте Phys.org.

Ученые научились изменять свойства энергетической щели у графена. Для этого авторы нанесли графен на слой «белого графита» — нитрида бора с графитоподобной гексагональной (узлы решетки заключены в правильный многоугольник) аллотропной модификацией. Исследователи обнаружили, что такая комбинация позволяет регулированием взаимных ориентаций направлений в кристаллических решетках менять ширину энергетической щели у графена. Это связано с тем, что подложка из нитрида бора вызывает деформацию графеновой решетки, в связи с чем меняются ее проводящие свойства. (читать дальше)

 
Впервые обнаружены экситоны в металле | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 15:58

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 обычное экситонное возбуждение, как считалось, может длиться около одной десятой квадриллионной (квадриллион в системе с короткой шкалой — это число с 15 нулями) секунды, что затрудняет его наблюдение. Специалистам удалось зафиксировать на поверхности серебряной пластины долгоживущее экситонное состояние, превышающее стандартное для металлов в 100 раз. Такое время жизни экситона теоретически было предсказано сербским ученым, а его коллегам из США удалось наблюдать квазичастицу в эксперименте.

Для этого специалистами использовалась специальная техника многомерной когерентной спектроскопии, которая трансформирует методы спектроскопии ядерного магнитного резонанса в спектроскопию видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов излучения. В этом ученым помог лазер, который облучал пластинку электромагнитными импульсами длительностью 15 фемтосекунд.

Экситоном ученые называют долгоживущее возбужденное состояние в наносистеме, которое состоит из электрона и положительно заряженной дырки. Движение связанных электрона и дырки в кристалле и сопровождающие это процессы переноса энергии удобно описывать как перемещение квазичастицы — экситона.

Экситоны играют важную роль в процессах фотосинтеза и преобразованиях энергии в фотоэлементах. До исследований ученых экситонные возбуждения наблюдались только в диэлектриках и полупроводниках.

 
Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ускорителя | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:23

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org.

Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ускорителя, в котором частицы получают дополнительное ускорение за счет фотонов лазерного пучка. Эти частицы (электроны) создают электрические поля, до тысячи раз сильнее, чем в обычных ускорителях.

Установка, собранная учеными, позволяет на расстоянии менее трех сантиметров разогнать электрон до энергии в один гигаэлектронвольт. Для сравнения, ускоритель SLAC в США имеет длину около трех километров и разгоняет электрон до 50 гигаэлектронвольт.

Основная трудность, с которой сталкиваются ученые, пытающиеся использовать плазменно-лазерный ускоритель, заключается в том, что лазер не может излучать непрерывно: для повторного лазерного импульса необходима перезарядка, которая занимает некоторое время. Для современной физики элементарных частиц необходим лазер, который создавал бы десятки тысяч импульсов в секунду. Например, сегодня мощному лазеру из BELLA требуется одна секунда для перезарядки.

Для решения этой задачи физики предложили использовать систему из нескольких менее мощных лазеров, способную производить до тысячи импульсов в секунду. Однако, здесь возникло затруднение с точной настройкой и синхронизацией работы всего массива лазеров. Также ученые рассматривают возможность ускорения частицы постепенным действием лазерного излучения.

Длина основного кольца Большого адронного коллайдера составляет 26 659 метров. Исследование ученых, в случае успеха, позволит размещать такие объекты, как БАК, на территориях, сравнимых по размерам с футбольным полем, что существенно сократит расходы на финансирование. (источник)

 
Куда девалась антиматерия после Большого взрыва? | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:20

Немецкие физики поставили серию экспериментов с целью точно измерить магнитный момент протона. Эта работа поможет прояснить одну из величайших загадок науки на сегодняшний день.  В статье, опубликованной в журнале Nature, делается попытка найти ответ на вопрос, каким образом образовался мир, который мы знаем.

Согласно общепринятой теории, 13 млрд лет назад Большой Взрыв породил равное количество материи и антиматерии, которые аннигилируются при столкновении. Возникает вопрос: куда же делась антиматерия, почему известная нам Вселенная состоит почти исключительно из материи?

На протяжении последних десятилетий физики пытались прояснить эту загадку. Одно из самых перспективных направлений: сравнение магнитных моментов частиц и соответствующих античастиц. Даже малейшая разница между ними может объяснить существующую ассиметрию между материей и антиматерией.

Масштабная работа по максимально точному измерению магнитных моментов протона и антипротона, проводимая немецкими физиками, поможет ответить на этот вопрос.

В своем последнем исследовании ученые достигли больших результатов: впервые удалось непосредственно измерить момент отдельного протона с невиданной доселе точностью. Данные были получены с помощью спектроскопии частицы, пойманной в ловушку Пеннинга.

В своей статье немецкие специалисты пишут об улучшении степени точности измерения магнитного момента протона в три раза − до 0,000000003. Таким образом, впервые за 42 года удалось провести корректировку этой важной фундаментальной константы.

Новая методика, использующая отдельные частицы в ловушке Пеннинга, будет вскоре применена для более точного измерения магнитного момента антипротона, которая на сегодняшний день известна с погрешностью в 0,000004. (источник)

 
Физики осуществили надежную квантовую телепортацию | Друк |
Написав Paltsun   
Четвер, 02 червня 2016, 18:17

Ученые из Нидерландов и Великобритании продемонстрировалии квантовую телепортацию между двумя кубитами, разделенными расстоянием в три метра. Краткое сообщение об исследовании доступно на сайте Делфтского технического университета в Нидерландах, а статья ученых опубликована в журнале Science.

Ученым удалось передать на расстояние квантовую информацию — в данном случае квантовое состояние электрона, характеризующегося определенным спиновым состоянием частицы. В эксперименте ученые использовали алмаз, который охладили до сверхнизких температур. Высокоупорядоченная организация кристалла позволила ученым изучить спиновые состояния единичных электронов и добиться высокой надежности передачи информации (состояния частицы).

Квантовая телепортация представляет собой передачу квантового состояния частицы (системы частиц) на расстояние. Для этого используется разнесенная на расстояние пара сцепленных (запутанных) частиц: согласно квантовой механике, даже при удалении таких частиц друг от друга они сохраняют информацию о состоянии своего партнера. Такие запутанные частицы нарушают принцип локальности, согласно которому на состояние объекта может оказывать влияние только его близкое окружение. Это противоречие связано с парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена и составляет одну из основных концептуальных трудностей квантовой механики.

В дальнейшем ученые планируют осуществить квантовую телепортацию на расстояние около 1300 метров. Квантовая телепортация является важным этапом в создании квантовых компьютеров и сетей, в которых вместо классических единиц информации — битов, используются их квантовые аналоги — кубиты. Вычислительные аппараты, функционирующие на основе законов квантовой механики, предполагают существенное повышение быстродействия и безопасности выполнения операций. (источник)

 
«ПочатокПопередня12345678910НаступнаКінець»

Сторінка 4 з 18