Новости физики в Интернете


Спиральная спиновая жидкость

S. Gao (Институт Пауля Шерера и Женевский университет, Швейцария) и др. методами диффузного нейтронного рассеяния и нейтронной дифракции впервые однозначно показали наличие в кристалле MnSc2S4 спиральной спиновой жидкости — вихреобразного распределения соседних атомных спинов. Существование подобных структур было предсказано в 2007 г. в теоретической работе L. Balents (Калифорнийский университет в Санта Барбаре, США) и его коллег. Рассеяние нейтронов на кристаллах MnSc2S4 выявило характерные для спиральной спиновой жидкости корреляции в распределении спинов в форме спиральной поверхности. Эти экспериментальные данные хорошо воспроизводятся в модели с J1–J2-гамильтонианом. Ранее уже были получены некоторые свидетельства существования спиральных спиновых жидкостей, но с меньшей достоверность, чем в новой работе S. Gao и др. Источник: Nature Physics, онлайн-публикация от 24 октября 2016 г.

Фотоионизация на масштабе аттосекунд

M. Ossiander (Институт квантовой оптики общества Макса Планка, Германия) и др. впервые наблюдали процесс фотоионизации атомов гелия с разрешением по времени меньше аттосекунды (1 ас=10−18 с) под действием лазерных импульсов экстремального-УФ диапазона. После вылета из атомов электроны рассеивались на следующих импульсах и регистрировались электронным спектрометром. По их спектру восстанавливалась динамика процесса ионизации с разрешением до 0,85 ас. В процессе ионизации участвует либо единичный электрон, либо два электрона на промежуточном этапе переходят в возбуждённые состояния. В последнем случае важны эффекты многоэлектронного взаимодействия — электронных корреляций. По данным эксперимента была выполнена реконструкция распространения волнового пакета вылетающего электрона в поле атомного ядра. Измеренные характеристики ионизации находятся в хорошем согласии с результатами решения уравнения Шрёдингера для атома гелия. Было обнаружено, что вылет электронов происходил за 4-6 ас до прохождения максимума лазерного импульса. Тем самым, устанавливается точный отсчёт времени процесса ионизации. Источник: Nature Physics, онлайн-публикация от 7 ноября 2016 г.

Ультрабыстрый резонанс Фано

Теоретически предсказывалось, что при ионизации атомов гелия должен иметь место резонанс Фано (интерференция двух волновых процессов) по причине наличия двух путей ионизации. Либо один электрон сразу покидает атом гелия, либо два электрона сначала переходят в 2s2p-дважды возбуждённое состояние, затем один из электронов за счёт кулоновского взаимодействия передает энергию второму электрону и покидает атом (этот процесс называется автоионизацией). По конечному результату два случая неразличимы, поэтому между ними происходит квантовая интерференция — резонанс Фано. A. Kaldun (Институт ядерной физики общества Макса Планка, Германия) и др. наблюдали этот резонанс с помощью абсорбционной спектроскопии -- по поглощению атомами гелия лазерного излучения. Сначала атомы гелия облучались лазерными импульсами экстремального-УФ-диапазона и возбуждались, затем после некоторой задержки по времени атомы облучались сильным (≈ 1013 Вт см−2) ИК-импульсом. При большой задержке резонанс Фано был чётко выражен, т.к. происходила интерференция с прямым (одноэлектронным) каналом ионизации, что проявлялось в характерной несимметричной форме линии поглощения УФ-излучения. Напротив, если задержка по времени была мала, то второй импульс сразу вызывал ионизацию атома, что вело к разрушению резонанса Фано. Зависимость формы линии от задержки характеризовала развитие резонанса Фано во времени. Таким образом, в данном эксперименте впервые удалось управлять резонансом Фано на масштабе времени порядка фс. Источник: Science 354 738 (2016)

Треки сверхтяжёлых ядер в метеоритах

Целью эксперимента ОЛИМПИЯ (ОЛИвины из Метеоритов – Поиск тяжёлых И сверхтяжёлых Ядер), который был начат по инициативе В.Л. Гинзбурга совместно Институтом геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского и ФИАНом им. П.Н. Лебедева, является поиск и идентификация следов тяжёлых и сверхтяжёлых атомных ядер в кристаллах оливинов из каменно-железных метеоритов-палласитов, которые используются как природные трековые детекторы. Тяжёлые ядра могли синтезироваться при взрывах сверхновых звёзд и, если они долгоживущие (в случае сверхтяжёлых ядер, принадлежат к так называемому «острову стабильности»), могли долетать до солнечной системы в составе галактических космических лучей, оставляя следы в метеоритах. Ядро передаёт энергию атомам, производя дефекты в кристаллической решётке метеорита в форме вытянутого трека. После химического травления эти треки становятся видимыми на оптическом микроскопе. При этом, время экспозиции для метеоритов — миллионы лет — несравнимо больше, чем для обычных детекторов на спутниках или аэростатах. Использовать метеориты в качестве естественных детекторов космических лучей предложил Г.Н. Флёров, и первые работы подобного рода были выполнены в ОИЯИ. В отличии от предшествующих исследований, в эксперименте ОЛИМПИЯ измеряется не только длина треков L, но и скорость травления вдоль треков Vetch, причем без предварительного термического отжига, который обычно приводит к непредсказуемым изменениям L. С помощью серии облучений быстрыми ионами на Дармштадском ускорителе тяжелых ионов и на ускорителе IMP (Китай) была прокалибрована зависимость заряда ядра Z от L и Vetch. Исследовались два метеорита Марьялахти и Игл Стейшн. Треки ядер при послойном сканировании находились с помощью автоматизированного измерительного комплекса ПАВИКОМ, созданного в ФИАНе под руководством Н.Г. Полухиной. В результате, на основе 11647 обработанных треков был измерен зарядовый спектр ядер с Z>40 в составе космических лучей. Были идентифицированы 384 ядра с зарядами Z>75, включая 10 ядер-актиноидов c 90<Z<103. Также идентифицированы три ядра с зарядами Z=119+10−6. Эти ядра могли бы принадлежать к «острову стабильности». Подобные сверхтяжёлые ядра пока технологически невозможно получить в земных условиях на ускорителях. В эксперименте ОЛИМПИЯ также принимают участие исследователи из МИСИСа, МИФИ, Курчатовского института, ОИЯИ и их коллеги из КНР и Германии. См. дополнительно УФН 180 839 (2010). Источник: Astrophys. J. 829 120 (2016)


Новости не опубликованные в журнале


Фотоны в составе космических лучей сверхвысоких энергий

По данным телескопа Pierre Auger, накопленным за 8 лет наблюдений, получены новые ограничения на долю фотонов в составе космических лучей сверхвысоких энергий: фотоны могут вызывать не более 0,1% регистрируемых событий (широких атмосферных ливней) при энергиях >1018 эВ и не более 2,7% событий при энергиях >1019 эВ. Источник: arXiv:1612.01517 [astro-ph.HE]

Спектр антиводорода

Коллаборацией ALPHA в ЦЕРНе впервые измерена энергия перехода между 1s- и 2s-уровнями в атомах антиводорода, заключенных в магнитную ловушку. Исследовались двухфотонные поглощения лазерного излучения атомами. Измеренная энергия на достигнутом уровне точности не отличается от энергии соответствующего перехода в атоме водорода. С увеличением точности в подобных измерениях можно будет проверить выполнение CPT-инвариантности. Источники: Nature, онлайн-публикация от 19 декабря 2016 г., physicsworld.com

Коаксиальный нанокабель

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC создали коаксиальный нанокабель, который представляет собой изолирующую оплетку из адамантана (соединение водорода и углерода) и полупроводящей сердцевины, состоящей из атомов меди и серы. Каждый сегмент кабеля из 10 атомов был получен путем добавления к адамантану атомов серы, которые захватывали атомы меди из раствора. Нанокабель с указанной структурой собирался постепенно при спонтанном объединении отдельных сегментов. Источники: Nature Materials, онлайн-публикация от 26 декабря 2016 г., SLAC

О взаимодействии барионов с темной материей

В 2016 г. S. McGaugh, F. Lelli и J. Schombert, исследовав кинематику 153-х спиральных галактик, пришли к выводу, что на любом расстоянии от центра галактик существует необычная корреляция между радиальным гравитационным ускорением, которое должно создаваться преимущественно массой темной материи, и ускорением, обусловленным только барионной компонентой. Новый анализ данных, выполненный P. Salucci (Международная школа передовых исследований, г. Триест, Италия), показал, что эти корреляции не связаны с новыми физическими взаимодействиями, а могут быть объяснены обычными астрофизическими эффектами. Обнаруженная корреляция отражает общую историю формирования гало темной материи и барионных структур в галактиках. Источник: arXiv:1612.08857 [astro-ph.GA]

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