Новости физики в Интернете


Поиск безнейтринного двойного бета-распада

Некоторые атомные ядра испытывают двойной бета-распад, когда два нейтрона в ядре одновременно распадаются на два протона, два электрона и два антинейтрино. Однако обсуждается также гипотетическая возможность двойного бета-распада без испускания нейтрино. Наличие такого распада означало бы несохранение лептонного числа, что запрещено в Стандартной модели, но предсказывается в ее расширениях. При этом нейтрино должно являться майорановским фермионом, т.е. своей античастицей. Поиск безнейтринного двойного бета-распада ведётся, в частности, в эксперименте CUORE в Национальной лаборатории Гран Сассо (Италия), где применяется массив из кристаллов TeO2 при низкой температуре. Выполняется поиск термических всплесков, вызываемых распадами 130Te → 130Xe. На достигнутом уровне точности безнейтринный двойной бета-распад не обнаружен, и получено ограничение на время полураспада T1/2 > 1,5×1025 лет. Это ограничение сравнимо с ограничением T1/2 > 5,3×1025 лет, полученным ранее для ядер 76Ge в низкофоновом эксперименте GERDA, выполняемым в Гран Сассо с участием российских учёных. Источник: arXiv:1710.07988 [nucl-ex]

Электронный топологический переход Лифшица в YbAl3

S. Chatterjee (Корнелльский университет, США) и др. методом фотоэмиссионной спектроскопии с разрешением по углам обнаружили, что в тонкой плёнке соединения YbAl3 при изменении температуры или давления имеют место флуктуации структуры валентных связей (переходы между двумя конфигурациями валентности Yb2+(4f14) и Yb3+(4f13)), обусловленные взаимодействием между локализованными и делокализованными электронами. Результаты измерений сравнивались с вычислениями методом функционала плотности с учётом релятивистских эффектов и спин-орбитального взаимодействия. Обнаружено, что флуктуации ведут к изменению топологии поверхности Ферми, что соответствует фазовому переходу 2½ рода — «переходу Лифшица», который был рассмотрен теоретически И.M. Лифшицем в 1960 г. О геометрии поверхности Ферми см. в статье М.И. Каганова и И.М. Лифшица в УФН 129 487(1979). Источник: Nature Communications 8 852 (2017)

Доля атомов в конденсате Бозе – Эйнштейна

R. Lopes (Кембриджский университет, Великобритания) и др. впервые экспериментально подтвердили теоретическое предсказание Н.Н. Боголюбова, сделанное в 1947 г. (см. УФН 93 564 (1967)), о доле взаимодействующих бозе-атомов, переходящих в состав бозе-эйнштейновского конденсата. Распределение атомов 39K по импульсам и их доля в состоянии конденсата измерялась методом двухфотонного брэгговского рассеяния после выключения потенциала атомной ловушки. Измерения выполнялись при различной величине парного взаимодействия атомов, регулируемого с помощью резонанса Фешбаха, и получено хорошее согласие с теорией Н.Н. Боголюбова. Источник: Phys. Rev. Lett. 119 190404 (2017)

Взаимодействие Дзялошинского – Мория в диэлектриках

Взаимодействие Дзялошинского – Мория в виде векторного произведения спинов атомов имеет место в том случае, когда в кристалле локально нарушена симметрия относительно отражения. Возможность управления этим взаимодействием важна для будущих применений в спинтронике. Управление такого рода уже было ранее продемонстрировано применительно к сплавам металлов. G. Beutier (Университет Гренобль Альпи, Франция) и др. выполнили наблюдение взаимодействия Дзялошинского – Мория в ферромагнетиках MnCO3, FeBO3, CoCO3 и NiCO3, представляющих собой диэлектрики. Взаимодействие Дзялошинского – Мория в них возникает из-за структурной закрученности слоёв кислорода. Для исследования применялась фазочувствительная рентгеновская магнитная дифракция, и было получено хорошее количественное согласие с расчётами ``из первых принципов'', воспроизводящих как знак, так и величину взаимодействия Дзялошинского – Мория. В работе принимали участие российские исследователи из МГУ, УрФУ (г. Екатеринбург) и Института кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (г. Москва). Источник: Phys. Rev. Lett. 119 167201 (2017)

Мюонная радиография

K. Morishima (Нагойский университет, Япония) и др. с помощью метода мюонной радиографии обнаружили неизвестное ранее помещение длиной 30 м в пирамиде Хеопса. Мюоны, производимые в атмосфере космическими лучами, способны проходить через толстый слой вещества, поэтому регистрация мюонов дает возможность выявлять внутренние неоднородности (подобно рентгеновским снимкам), что важно для дистанционного исследования шахт, вулканов и других объектов. Для изучения пирамиды применялись пленки с ядерной фотоэмульсией, которые экспонировались в помещениях внутри пирамиды в течение нескольких месяцев. По расположению треков мюонов в пленках было восстановлено распределение плотности в пирамиде и обнаружена новая полость. Затем этот результат был подтверждён с помощью сцинтилляционных и газовых детекторов. Идея применения космических лучей для целей геологоразведки была впервые высказана П.П. Лазаревым в 1926 г. и получила широкое практическое развитие в СССР и за рубежом, а в настоящее время этот метод возрожден в России исследователями из ФИАНа и НИИЯФ МГУ с использованием ядерных фотоэмульсий (см. статью на стр. 1375 в этом номере УФН). Источник: Nature, онлайн-публикация от 2 ноября 2017 г.

Гамма-гало вокруг пульсаров

Космический детектор ПАМЕЛА недавно обнаружил избыток позитронов e+ с энергиями > 10 ГэВ. В качестве возможного объяснения, наряду с аннигиляцией частиц темной материи, рассматривалось испускание e+ близкими пульсарами. A.U. Abeysekara (Университет Юты, США) и др. с помощью черенковского телескопа HAWC исследовали протяжённые гало гамма-излучения с энергией 8-40 ТэВ вокруг пульсаров Geminga и PSR B0656+14 и рассмотрели гипотезу о том, что эти гало производятся теми же потоками e+, которые дают наблюдаемый на Земле избыток e+. Гамма-излучение могло бы генерироваться испускаемыми e- и e+ при их обратном комптоновском рассеянии на фоновых фотонах. Оказалось, однако, что наблюдаемый спектр гамма-излучения несовместим с этой моделью, т.к. регистрируется значительно больше e+, чем могло бы достигнуть Земли, и форма рассчитанного энергетического спектра e+ (в виде пика) отличается от наблюдаемого степенного спектра. Таким образом, избыточные позитроны не могли быть испущены указанными пульсарами и должны иметь иное происхождение. Источник: Science 358 911 (2017)

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