Новости физики в Интернете


Электрон-фононное взаимодействие в ВТСП

Согласно результатам экспериментов, выполненных с помощью фотоэмиссии с угловым разрешением группой исследователей из США и Японии, электрон-фононное взаимодействие (ЭФВ) играет важную роль в механизме проводимости высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Явление сверхпроводимости связано с образованием бозе-конденсата куперовских пар электронов. В металлических (низкотемпературных) сверхпроводниках спаривание электронов происходит за счет обмена фононами - квазичастицами, соответствующими колебаниям кристаллической решетки. Согласно ряду теоретических и экспериментальных аргументов (см. УФН 170 1033 (2000)), достаточно сильное ЭФВ должно существовать и в ВТСП системах, хотя для полного объяснения сверхпроводящих свойств этих систем электрон-фононного механизма недостаточно. Поэтому считалось, что в ВТСП должен действовать более сложный, пока достоверно не установленный, механизм спаривания электронов. Более того, значительной частью исследователей, занимающихся проблемой ВТСП, вообще отрицалось наличие сколько-нибудь заметного ЭФВ в этих системах. Тем не менее описываемые эксперименты A. Lanzara и его коллег показывают, что электрон-фононное взаимодействие все же может играть существенную роль. У трех типов ВТСП на основе оксида меди измерялся энергетический спектр дырок, возникающих при выбивании электронов излучением от синхротронного источника. В спектре был обнаружен излом, который можно интерпретировать как изменение эффективной массы дырок за счет взаимодействия с некой бозонной подсистемой. Авторы приводят убедительные свидетельства того, что это происходит именно за счет взаимодействия электронов с фононами. Ранее подобный излом неоднократно наблюдался у металлических сверхпроводников, где он несомненно связан с электрон-фононным взаимодействием. Для выяснения роли этого взаимодействия в ВТСП требуются новые теоретические идеи и экспериментальные исследования. Источник: Nature 412 510 (2001) ; http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0108381

Волны электронов в нанотрубках

Углеродные нанотрубки благодаря их микроскопическим размерам обладают ярко выраженными квантовыми свойствами. В частности, квантовомеханические расчеты показывают, что волновая функция электрона в нанотрубке должна быть суперпозицией двух колебаний с близкими длинами волн, причем сложение мод должно приводить к пространственным биениям в распределении электронной плотности. Если длина волны каждой из мод примерно равна расстоянию между соседними атомами углерода, то масштаб биений охватывает сразу несколько атомов. Этот эффект впервые обнаружили C. Dekker и его коллеги из Делфтского технологического университета (Нидерланды) с помощью усовершенствованного сканирующего туннельного микроскопа. В экспериментах измерялись не только вариации туннельного тока при перемещениях иглы микроскопа, но и зависимость тока от электрического напряжения в каждом ее положении. Данный способ измерений обладает большой точностью, он позволил определить распределение плотности электронов в зависимости от их энергии и выявить предсказанные биения. Источник: Nature 412 617 (2001)

Сверхпроводящий детектор ИК излучения

В Рочестерском университете под руководством Р.Соболевского сконструирован сверхпроводящий детектор, способный регистрировать отдельные фотоны ИК излучения. Возможность создания сверхпроводящих детекторов длительное время обсуждается в научной литературе. Чувствительным элементом является лента из нитрида ниобия толщиной в один слой атомов и шириной 0,2 мкм, нанесенная на подложку из сапфира. При охлаждении до 4,2 К лента становится сверхпроводящей. Поглощение ИК фотона вызывает разрыв куперовской пары и нарушение сверхпроводимости в локальной области, размер которой достигает ширины ленты, что отражается на величине текущего через ленту тока. Спустя короткий промежуток времени сверхпроводимость вновь восстанавливается. Сверхпроводящий детектор имеет в тысячи раз большую чувствительность и быстродействие (несколько ГГц) по сравнению с детекторами ИК излучения на основе полупроводников. Источник: Appl. Phys. Lett. 79 705 (2001)

Возможное изменение постоянной тонкой структуры

Линии поглощения в спектрах квазаров формируются при прохождении их излучения через межгалактические газовые облака, находящиеся на луче зрения. Относительное положение линий различных химических элементов зависит от величины постоянной тонкой структуры alpha= e2/hc . J. Webb и его коллеги из Австралии с помощью высокоточного спектрометра HIRES, установленного на 10-метровом телескопе Кек (Гавайи) выполнили анализ линий металлов, имеющих различные красные смещения z от 0,5 до 3,5 и, соответственно, возникших в различные эпохи. Исследователи пришли к выводу, что за последние 6 млрд. лет величина alpha выросла примерно на 0.001% для каждого из четырех независимых наборов линий, причем результат имеет хорошую статистическую значимость. Вывод австралийских ученых, если он подтвердится, будет иметь большое значение, поэтому необходима тщательная проверка и дополнительные исследования. Возможность изменения физических констант со временем обсуждается с 1930-х годов, современные единые теории фундаментальных взаимодействий допускают такое изменение. Источник: Phys. Rev. Lett. 87 091301 (2001)


Новости не опубликованные в журнале


Эффект Капицы-Дирака

Впервые экспериментально обнаружена дифракция электронов на стоячей электромагнитной волне лазерного излучения. Этот эффект был предсказан П.Капицей и П.Дираком в 1933 году. Источник: www.unl.edu.

Инерционный термояд

В Ливерморской национальной лаборатории продемонстрирована возможность двукратного объемного сжатия дейтериевого образца с помощью мощных лазерных лучей. Данный метод сжатия лежит в основе разрабатываемых установок термоядерного синтеза с инерционным удержанием. Источник: unisci.com.

Немагнитный магнит

Исследователи из Японии создали новое вещество в котором магнитные моменты (спины) всех электронов и их орбитальные магнитные моненты хотя и ориентированы вдоль одной прямой, как у обычных магнитов, но имеют противоположные направления и точно компенсируют друг друга. По этой причине вещество не имеет макроскопической намагниченности. Источник: focus.aps.org.

Рентгеновские всплески из центра Галактики

С помощью космической рентгеновской обсерватории Чандра впрервые зарегистрированы короткие всплески рентгеновского излучения, идущие из центра нашей Галактики. Предполагается, что всплески возникли при падении сгустков вещества на находящуюся в ядре галактики сверхмассивную черную дыру. Источник: spaceflightnow.com.

Траектория черной дыры

Измерена скорость рентгеновской новой XTE J1118+480. Этот объект, вероятно, представляет собой черную дыру, образовавшуюся при взрыве сверхновой и получившую большую скорость отдачи из-за несферичности взрыва. Черная дыра движется в Галактике по вытянутой орбите, подобной орбитам объектов гало (старых звезд и шаровых скоплений). Источник: ru.arXiv.org.

Линии водорода

Группой исследователей из Австралии и США с помощью радиотелескопа зарегистрированы линии излучения водорода от очень далекой галактики. Источник: unisci.com.

Новый акустическоэлектронный эффект

Коллективом исследователей из России, Польши и Украины обнаружен новый акустическоэлектронный эффект. Эффект состоит в возбуждении электронных волн под действием звуковой волны. Источник: www.aip.org.

Новый вид эффекта Казимира

Теоретически предсказана новая разновидность эффекта Казимира. Согласно расчетам, две пустые полости, разделенные слоем вещества, должны притягиваться друг к другу под влиянием нулевых электромагнитных колебаний вакуума. Источник: www.aip.org.

Сверхпроводимость фуллеренов

Группа исследователей из Германии обнаружила, что допирование кристалла фуллерена C60 молекулами Br3CH повышает температуру сверхпроводящего перехода фуллерена до 117K. Источник: www.aip.org.

Сверхтяжелый водород

В Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) получены ядра сверхтяжелого водорода 5H. Новый изотоп пока не имеет названия (водород - дейтерий - тритий - ? - пентиум?). Источник: www.aip.org.

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