Новини фізики
Разработан микроскопический датчик силы | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:23

Физики из России, Белоруссии и Испании разработали микроскопический датчик силы, в своем устройстве использующий углеродные нанотрубки. Описание датчика представлено к публикации в журнале Computational Materials Science, с ее кратким содержанием можно ознакомиться на сайте Московского физико-технического института.

Разработан микроскопический датчик силыИзображение: Mstroeck/ wikipedia.org

Устройство представляет собой две нанотрубки, которые размещены торцами напротив друг друга. К торцам прикладывается электрическое напряжение, а возникающий ток силой около десяти наноампер проходит в промежутке между двумя торцами за счет туннельного эффекта. Значение внешней силы устройство определяет по изменению расстояния между торцами нанотрубок, от которого зависит сила туннельного тока.

Датчик способен контролировать взаимное расположение микроскопических нанообъектов и степень их деформации; значение силы, которую может измерять устройство, имеет порядок десятых наноньютонов; для сравнения, вес комара почти в сто тысяч раз больше.

Туннельный эффект — квантовомеханическое явление, заключающееся в существовании отличной от нуля вероятности для частицы преодолеть потенциальный барьер даже тогда, когда энергии частицы для этого недостаточно. В классической физике такая частица не смогла бы выйти из пределов потенциальной ямы. Примером устройства, работающего по принципу туннельного эффекта, является туннельный микроскоп.

Ученые рассматривают возможность использования датчика силы в качестве датчика магнитного поля. С этой целью физики собираются в устройство ввести магнитные фуллерены. (источник)

 
Российский физик предсказал возможность существования нового состояния материи | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:21

Исследователь с кафедры электродинамики сложных систем и нанофотоники МФТИ (Факультет проблем физики и энергетики), старший научный сотрудник Института теоретической и прикладной электродинамики РАН Александр Рожков представил теоретические расчеты, из которых следует возможность существования фермионной материи в ранее неизвестном состоянии — в виде одномерной жидкости, которую нельзя описать в рамках существующих моделей.

Пресс-службе МФТИ Александр Рожков пояснил, что одномерная жидкость — это не обязательно то состояние вещества, которое можно наблюдать невооруженным глазом в макроскопическом масштабе. Термин «жидкость» следует понимать расширительно: он относится к моделям, описывающим многочастичные системы с межчастичным взаимодействием. Такие модели могут описывать как вполне обыденные объекты, вроде электронов в проводниках, так и необычные объекты, вроде нанотрубок, листов графена или нанопроволок. (читать дальше)

 
Эксперимент NEMO увенчался успехом — измерена масса нейтрино | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:16

Эксперимент NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) имеет своей целью изучение природы неуловимых частиц нейтрино и измерение их массы. Этот эксперимент проводится при сотрудничестве ученых из семи различных научных организаций, а его оборудование, установленное в подземной лаборатории Modane Underground Laboratory (CNRS/CEA), находилось в действующем состоянии в период с 2003 по 2011 год. Высокочувствительные датчики, наблюдавшие за крайне редкими случаями радиоактивного распада семи различных изотопов, позволили ученым собрать массу научных данных, обработка которых только сейчас подходит к завершающему этапу. Наибольшую научную ценность имеют данные, касающиеся так называемого двойного бета-распада, которые позволили установить диапазон от 0.3 до 0.9 электрон-вольт в котором находится верхний предел значения массы нейтрино. Эксперимент NEMO 1 Результаты обработки данных эксперимента NEMO, описанные в онлайн-журнале Physical Review Letters, проливают свет на некоторые аспекты природы нейтрино, которые затрагивают существующие космологические модели. Кроме этого, технологии, использованные при создании датчиков эксперимента NEMO, станут основой для создания нового датчика SuperNEMO, который будет иметь в сто раз большую чувствительность, нежели датчик NEMO и будет в состоянии непосредственно зарегистрировать случаи «запрещенного» двойного бета-распада, а не только следов этого явления.

Датчик эксперимента NEMO был предназначен для наблюдения весьма редкого явления двойного бета-распада некоторых радиоактивных изотопов, период полураспада которых превышает нынешний возраст Вселенной в целых 100 миллиардов раз. При обычном двойном бета-распаде два нейтрона одновременно превращаются в два протона и два электрона, при этом на свет появляются два нейтрино. И в течение восьми лет функционирования датчик NEMO обнаружил следы около одного миллиона таких событий.

Эксперимент NEMO 1

Результаты обработки данных эксперимента NEMO, описанные в онлайн-журнале Physical Review Letters, проливают свет на некоторые аспекты природы нейтрино, которые затрагивают существующие космологические модели. Кроме этого, технологии, использованные при создании датчиков эксперимента NEMO, станут основой для создания нового датчика SuperNEMO, который будет иметь в сто раз большую чувствительность, нежели датчик NEMO и будет в состоянии непосредственно зарегистрировать случаи «запрещенного» двойного бета-распада, а не только следов этого явления. (читать дальше)

 
Физики вплотную приблизились к значению стандартного квантового предела | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:14

Ученым из Калифорнии в своих измерениях удалось наиболее близко приблизиться к значению стандартного квантового предела. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Science, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Физикам впервые удалось добиться высокой точности в своих измерениях, которая всего в четыре раза превышает стандартный квантовый предел. Оценка силы, полученная учеными, составляет 42 иоктоньютона. В своей работе специалисты исследовали динамику облака, состоящего из 1200 атомов рубидия, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Этот атомный механический осциллятор был заключен в резонатор, представляющий собой оптическую ловушку, образованную двумя стоячими световыми волнами длиной 860 и 840 нанометров.

Стандартный квантовый предел представляет собой ограничение, налагаемое на процесс измерения, следующее из принципа неопределенности Гейзенберга. В квантовой механике в процессе измерения какой-либо величины в результате взаимодействия с измеряющим устройством она меняется, что накладывает ограничения на точность измерения. Так, согласно принципу Гейзенберга, невозможно одновременно точно определить положение и импульс. Точное измерение импульса частицы сопровождается неопределенностью в определении ее координаты и наоборот.

Физики начинали свою работу по достижению стандартного квантового предела еще в 1980-х годах и впервые так близко подошли к цели. Исследование ученых позволяет существенно продвинуться в точности прецизионных экспериментов, например связанных с детектированием гравитационных волн. В этом случае оказывается важным измерение расстояний, имеющих порядок одной тысячной диаметра протона, равного примерно 0,876 фемтометра. (источник)

 
Загадка двойственной природы воды раскрыта? | Друк |
Написав Paltsun   
Неділя, 12 червня 2016, 16:12

Гипотеза фазового перехода «жидкость-жидкость» может объяснить, почему, например, лед остается плыть на воде, а не тонет. Компьютерная модель принстонских ученых доказала, что вода способна существовать сразу в двух жидких фазах.

Группа экспертов из Принстонского университета сумела с помощью компьютерной модели обнаружить двойственную природу воды: при низких температурах и выше определенного уровня давления, вода способна перейти сразу в две жидкие формы.

Эти две жидкие формы сосуществуют примерно как растительное масло и уксус в заправках для салата с той разницей, что речь идет об одном и том же веществе – обыкновенной воде. (читать дальше)

 
«ПочатокПопередня12345678910НаступнаКінець»

Сторінка 2 з 18