Новости физики в Интернете


Сверхпроводимость лития

K.Shimizu и его коллеги из университетов Осаки и Токио установили, что под давлением свыше P=30ГПа литий становится сверхпроводником, а при P=48ГПа температура сверхпроводящего перехода возрастает до рекордной для простых веществ величины Tc=20К. Эта температура, однако, примерно в четыре раза меньше теоретически предсказывавшейся Tc. За исключением металлического водорода, у которого сверхпроводимость достоверно пока не установлена, Li является самым легким из сверхпроводников. Еще в середине 1980-х годов T.H.Lin и K.J.Dunn (Калифорнийский университет) получили некоторые указания на сверхпроводимость лития под давлением, новые эксперименты японских ученых подтвердили этот результат. Сжатие образца производилось в алмазной пяте (anvil cell). Главной трудностью эксперимента было то, что литий сильно химически активен и образует соединение с алмазом. Эту проблему удалось преодолеть путем придания алмазной пяте специальной формы с углублением для образца. Возникновение сверхпроводимости отмечалось по исчезновению электрического сопротивления, но из-за технических сложностей не удалось наблюдать эффект Мейснера. Установлено лишь, что с увеличение магнитного поля Tc уменьшается, а поле величиной 3Тл разрушает сверхпроводимость. Источники: Nature 419 597 (2002)

Длина волны бифотонов

Квантовая теория предсказывает, что длина волны де Бройля ансамбля N фотонов, находящихся в запутанных (entangled) квантовых состояниях, равна L/N, где L - длина волны каждого фотона. Квантовые состояния таких фотонов коррелированы, поэтому ансамбль фотонов в некотором отношении напоминает бозе-конденсат. Проверка данного теоретического предсказания для пар фотонов (бифотонов) выполнена в университете г.Осака (Япония). Бифотоны получались путем расщепления единичных фотонов в нелинейном кристалле. Измерения на интерферометре Маха-Цендера показали, что бифотон имеет свойства единой частицы с длиной волны, равной половине длины волны каждого фотона. То есть, длина волны пары равна длине волны первоначального фотона до его расщепления в кристалле. Использование бифотонов окажется особенно полезным в приложениях после того, как удастся получать из двух обычных фотонов бифотон без изменения длин волн фотонов. Одним из перспективных для этого направлений является процесс "гиперпараметрического рассеяния". Источник: Phys. Rev. Lett. 89 213601 (2002)

Сверхбыстрые измерения

Возможность генерации все более и более коротких лазерных импульсов приблизилась к своему естественному пределу: были получены импульсы с длительностью, равной нескольким периодам колебаний электромагнитной волны, что для оптического диапазона составляет несколько фемтосекунд. Такой длительности достаточно для исследования динамики молекулярных структур, но не хватает для изучения более быстрых электронных процессов. Одним из способов преодоления естественного предела длительности является использование коротковолновых излучений, например рентгеновского. Недавно F.Krausz, M.Drescher и их коллеги из Германии и Австрии разработали методику получения изолированных импульсов мягкого рентгеновского излучения длительностью менее 1фс и способ синхронизации этих импульсов с короткими импульсами лазерного света. В своем новом эксперименте эти же авторы использовали данную методику для изучения реструктуризации электронного облака атома криптона со временным разрешением около 100 аттосекунд (1ас=10-18с). Сначала короткий рентгеновский импульс выбивал электрон с близкой к ядру орбитали, затем происходило заполнение образовавшейся электронной вакансии одним из внешних электронов. Почти одновременно с рентгеновским импульсом на атом направлялся лазерный импульс длительностью несколько фемтосекунд. Энергетический спектр испущенных и рассеянных фотонов и электронов измерялся спектрометром, а по спектру восстанавливался характер происходящих в атоме процессов. Источники: Nature 419 803 (2002)

Проводимость молекулы водорода

Jan van Ruitenbeek и его коллеги из Лейденского университета (Нидерланды) выполнили эксперимент, в котором измерялось электрическое сопротивление единичной молекулы водорода, помещенной между двумя платиновыми электродами. Электроды и зазор между ними представляли собой так называмый "сломанный контакт" (break junction), который получался путем медленного растяжения платиновой проволоки вплоть до образования микроскопического перешейка и его разрыва. Растяжение проволоки и изменение расстояния между контактами осуществлялось с помощью пьезоэлементов. По электрическому сопротивлению контакта можно определить тот момент, когда в перешейке оставались единичные атомы металла и происходил разрыв проволоки. Нахождению единичных атомов платины в контакте соответствовала электрическая проводимость, равная 1.4-1.8 квантовых единиц проводимости G0=2e2/h. Вся установка была помещена в глубокий вакуум и охлаждалась до температуры 4.2К. Если эксперимент повторялся в молекулярном водороде, то во многих случаях фиксировалась проводимость, равная 1G0. Согласно теоретическим расчетам, эта величина соответствовует попаданию в контакт единичных молекул водорода. Интересным оказалось также и то, что контакт с находящейся в нем молекулой водорода оставался устойчивым в течение длительного времени. Источники: Nature 419 906 (2002)

Черная дыра в центре Галактики

Группой исследователей из Института внеземной физики им.М.Планка (Германия) под руководством R.Schodel выполнены новые высокоточные наблюдения звезд вблизи объекта Sgr A* в центре нашей Галактики. Этот объект излучает в радио и рентгеновском диапазоне и предположительно является сверхмассивной черной дырой. Наблюдения одной из звезд велись в инфракрасном диапазоне с 1992 г. Использование адаптивной оптики CONICA/NAOS на телескопе VLT Европейской обсерватории в Чили позволило в последнее время значительно улучшить точность определение координат. За 10 лет наблюдений звезда прошла 2/3 своей орбиты. В частности, наблюдалось прохождение звездой апоцентра и перицентра. Орбита звезды оказалась эллиптической с периодом обращения 15,2 года. Точно определить относительное положение звезды и Sgr A* удалось путем совмещения инфракрасных и радиоизображений, причем большую помощь в этом оказало наличие в окрестности Sgr A* нескольких мазерных источников, положение которых хорошо известно из радионаблюдений. Описываемые результаты с высокой достоверностью показали, что Sgr A* действительно является черной дырой с массой M=(3.7 + -1.5)x106 масс Солнца. Ближайшая к источнику Sgr A* точка орбиты звезды находится от него на расстоянии, всего 2000 раз превышающем шварцшильдовский радиус, который соответствует массе M. Этот факт исключает объяснение Sgr A* как скопление нейтронных звезд или черных дыр, либо как сгусток вырожденного фермионного газа каких-либо элементарных частиц. Единственнной альтернативой остается сгусток частиц-бозонов, однако образование такого сгустка проблематично с теоретической точки зрения. Источник: Nature 419 694 (2002)


Новости не опубликованные в журнале


Длина волны бифотона

Японские исследователи из университета г.Осака с разработали методику измерения длин волн бифотонов (пар фотонов в запутанных, entangled, квантовых состояниях). Эксперимент показал, что бифотон имеет свойства единой частицы с длиной волны, равной половине длины волны каждого фотона пары - в точном соответствии с предсказанием теории. Источник: www.aip.org.

Функция Вигнера единичного фотона

Французские исследователи выполнили эксперимент, в котором измерена функция Вигнера единичного фотона, находящегося в резонаторе. Метод измерения основан на взаимодействии Ридберговского атома с электромагнитным полем в резонаторе. Источник: ojps.aip.org.

Аттосекундные измерения

F.Krausz, M.Drescher и их коллеги из Германии и Австрии разработали методику изучения электронных процессов в атомах со временным разрешением около 100 аттосекунд (1аттосекунда=10-18секунды). Использовались синхронизированные короткие лазерные и рентгеновские импульсы. Источник: physicsweb.org.

Ограничения на квантовую гравитацию

Исследователи из Мексики и Аргентины, используя известные экспериментальные данные, получили ограничения на возможные эффекты квантовой гравитации, например связанные с флуктуациями пространственно-временной геометрии. Источник: ojps.aip.org.

Отрицательная теплоемкость водородных кластеров

Группой исследователей из Франции и Австралии выполнен эксперимент по изучению столкновений ионизированных водородных кластеров, движущихся с большой скоростью, с гелиевой мишенью. По распределению фрагментов разрушившихся кластеров ученые определяли температуру кластеров и на основе этих данных построили колориметрическую кривую. Оказалось, в частности, что в некоторых интервалах температуры кластеры обладают отрицательной теплоемкостью. Источник: ojps.aip.org.

Нейтринные осцилляции

Результаты регистрации реакторных нейтрино в японском эксперименте KAMLAND подтверждают существование нейтринных осцилляций и наличие у нейтрино массы. Данные KAMLAND согласуются с данными эксперимента SNO, в котором регистрировались солнечные нейтрино. Источник: physicsweb.org.

Гипертонкое расщепление

Международным коллективом ученых под руководством E.Eidmann обнаружено новое явление, названное ими "гипертонким" расщеплением спектральных линий по аналогии с известным "сверхтонким" расщеплением. Гипертонкое расщепление наблюдается у атома гелия, в котором один из электронов заменен антипротоном. Расщепление линий возникает за счет взаимодействия магнитных моментов, связаных с орбитальным угловым моментом антипротона, с его спиновым моментом и со спиновым моментом второго электрона. Источник: physicsweb.org.

Новый тип сверхпроводимости

R. G. MANI, J. H. SMET, K. VON KLITZING, V. NARAYANAMURTI, W. B. JOHNSON & V. UMANSKY обнаружили, что гетероструктуры GaAs/AlGaAs, имеющие двумерные электронные подсистемы, теряют свое электрическое сопротивление под влиянием электромагнитного излучения. Эффект возникает в слабом магнитном поле при низкой температуре. Источник: www.nature.com.

Затухание Беляева

Группой исследователей из Израиля обнаружено затухание темпа столкновений квазичастиц с атомами в бозе-эйнштейновском конденсате в ранее не исследованном режиме. Данный тип затухания был предсказан С.Т.Беляевым в 1958г. Источник: ojps.aip.org.

Горячий газ в центре Галактики

С помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра" обнаружены выбросы облаков горячего газа из центра Галактики. Эти облака образовались, вероятно, в результате столкновений сгустков газа вблизи центральной черной дыры. Источник: www1.msfc.nasa.gov.

Двойной радиационный захват в пионном водороде

Пионным водородом называют систему протона и отрицательного пиона (вместо электрона, присутствующего в обычном водороде). Группой исследователей из Канады и США впервые наблюдался процесс захвата пиона протоном с образованием нейтрона и двух фотонов. Источник: ojps.aip.org.

Синтез полимера с помощью ультразвука

Martijn Kuijpers и его коллеги из Дании разработали ультразвуковой метод получения полимера из находящейся под давлением смеси жидкой двуокиси углерода и метиловых соединений. Ультразвук вызывает кавитацию при схлопывании газовых пузырьков, которая инициирует синтез полимера. Источник: physicsweb.org.

Радиус звезды

Астрономы из Европейской Южной обсерватории в Чили интерференционным методом с помощью телескопа CFHT впервые измерили размер небольшой звезды. Ближайшая к Земле звезда Проксима Центавра, находящаяся от Земли на расстоянии 4.2 световых года, имеет радиус в 7 раза меньший радиуса Солнца. Источник: physicsweb.org.

Вырожденный ферми газ атомов с сильным взаимодействием

John Thomas и его коллеги из Duke University (США) впервые получили ультрахолодный вырожденный ферми-газ из атомов лития-6, сильно взаимодействующих друг с другом. Источник: physicsweb.org.

Неравновесный бозе-эйнштейновский конденсат

Исследователи из Российского научного центра "Курчатовский институт" и из Института атомной и молекулярной физики (Нидерланды) изучили свойства неравновесного бозе-эйнштейновского конденсата. В полученном конденсате наблюдаются большие фазовые флуктуации по сравнению со стационарным бозе-эйнштейновском конденсатом. Кроме того, учеными разработан новый метод фокусировки конденсата. Источник: ojps.aip.org.

Броуновское движение металла

В Берклеевской национальной лаборатории обнаружено броуновское движение микроскопических частиц свинца, находящихся на подложке из аллюминия, нагретой до температуры 423оС. При такой температуре как частицы свинца (температура его плавления 660оС), так и подложка находилися в твердом состоянии. Источник: enews.lbl.gov.

Новостной канал

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.

Физические ресурсы Рунета

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение