Новости физики в Интернете


Предельное магнитное поле

А.Шабад (Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН, Россия) и В.Усов (Институт науки им.Вейцмана, Израиль), изучая теоретически устойчивость вакуума относительно "позитронного коллапса", установили, что максимально достижимое в природе магнитное поле имеет величину 1042Гс. Ранее считалось, что предельное магнитное поле в 109 раз сильнее. Расчет выполнен в рамках обычной квантовой электродинамики. Исследовалось уравнение Бете-Салпитера в применении к позитронию - связанной пары электрона и позитрона - в магнитном поле. Рост магнитного поля приводит к усилению связи между частицами вплоть до падения их друг на друга и аннигиляции. Тем самым, исчезает энергетический барьер в процессе рождения пар из вакуума. Магнитное поле не может вырасти выше величины 1042Гс, так как при приближении к данному порогу произойдет экранировка поля рождающимися из вакуума электрон-позитронными парами. Этот результат налагает существенные ограничения на теории, описывающие сверхпроводящие космические струны и магнитные монополи. Например, согласно существующим оценкам, магнитное поле вблизи струны может достигать величины 1047-1048Гс, что исключается новым теоретическим пределом. Источник: Phys. Rev. Lett. 96 189401 (2006)

Образование вихрей при фазовом переходе

T.Kibble и W.Zurek в 1980-х годах разработали теорию, связывающую темп охлаждения вещества с количеством возникающих при фазовом переходе топологических дефектов. Общие предсказания этой теории применимы как к лабораторным процессам, так и к экстремальным состояниям вещества на ранних стадиях эволюции Вселенной. В Университете г.Солерно (Италия) впервые выполнена успешная экспериментальная проверка теории T.Kibble и W.Zurek. Изучалась форма неоднородностей квантовомеханической фазы в сверхпроводящих образцах при их охлаждении с различными скоростями. В качестве образцов использовались два ниобиевых диска, разделенных тонким слоем изолятора и образующие таким образом джозефсоновский контакт. Время охлаждения варьировалось от нескольких миллисекунд до десятков секунд и было выполнено более 100000 циклов охлаждения. Распределения фазы в пространстве регистрировались путем измерения электрических потенциалов и токов. Наблюдались предсказанные теоретически топологические дефекты вихревого типа. Вероятность образования вихрей пропорциональна квадратному корню из величины темпа охлаждения, что находится в согласии с предсказанием теории T.Kibble и W.Zurek. Источник: Phys. Rev. Lett. 96 205301 (2006)

Бозоны и фермионы в 3D-ловушке

Две независимые группы исследователей разработали методику, позволяющую накапливать в одной трехмерной оптической ловушке ультрахолодные вырожденные газы бозонов и фермионов. В экспериментах наблюдались интересные свойства смеси газов, такие как изменение характера взаимодействия между атомами-бозонами в присутствии фермионов. Трехмерная ловушка представляла собой "световой кристалл" из множества интерферирующих лучей лазера. S.Ospelkaus и его коллеги из Института лазерной физики (Гамбург, Германия) помещали в ловушку атомы-бозоны 87Rb и фермионы 40K при температуре в несколько сотен нанокельвинов. Изучалось поведение смеси атомов при быстром выключении световой ловушки. В отличие от чистого газа атомов 87Rb, присутствие фермионов приводило не к отталкиванию, а к притяжению между атомами 87Rb. T.Esslinger и его коллеги из Швейцарии выполнили похожий эксперимент, в котором изучалось влияние атомов 40K на сверхтекучие свойства бозе-эйнштейновского конденсата атомов 87Rb. Присутствие фермионов приводило к уменьшению фазовой когерентности конденсата. Источники: Phys. Rev. Lett. 96 180402 (2006); Phys. Rev. Lett. 96 180403 (2006)

Акустический аналог лазера

Коллективом исследователей из Великобритании и Украины создан новый тип усилителя-генератора акустической волны сверхвысокой частоты - аналог светового лазера. Основой прибора является решетка, состоящая из слоев полупроводника. В решетке происходит вынужденное излучение звуковых квантов - фононов с частотами 0.1-1ТГц, составляющих когерентную звуковую волну. Расстояния между слоями полупроводника на гранях решетки были подобраны таким образом, что звуковая волна отражалась от граней подобно отражению света от зеркал в обычном лазере. В итоге, получался узконаправленный звуковой пучок сверхвысокой частоты и большой интенсивности. Акустический "лазер" может найти множество применений, например, в оптических модуляторах. Источник: Physics News Update, Number 779

Свойства веществ под давлением и облучением ионами

В лаборатории GSI (Дармштадт, Германия) исследованы свойства веществ под влиянием большого давления и облучения мощным пучком ионов. Были выявлены структурные изменения, которые не вызывались этими двумя факторами, действующими по отдельности. Исследовались образцы графита и циркония в "алмазной пяте" (anvil cell) под давлением около 14ГПа. В течение нескольких секунд образцы облучались пучками ионов урана или золота с энергиями 70ГэВ. Наблюдение под электронным микроскопом показало, что графит превращался из кристаллического вещества в аморфное за счет трансформации углеродных связей. При атмосферном давлении в образце оставались бы просто треки ионов без изменения структуры кристалла. Рамановская спектроскопия образцов циркония выявила формирование микрокристаллов нанометрового масштаба и фазовый переход, который без облучения происходит только при давлении 20ГПа. Описываемое исследование может помочь в понимании свойств некоторых минералов в толще Земли, находящихся под воздействием больших давлений и продуктов радиоактивного распада. Также с помощью данной методики возможно получение веществ в новых метастабильных фазах. Источник: Phys. Rev. Lett. 96 195701 (2006)

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