Новости физики в Интернете


Акустические поверхностные плазмоны

В Университете Нью-Гемпшира (США) впервые экспериментально обнаружены акустические поверхностные плазмоны (АПП) - низкоэнергетические коллективные электронные возбуждения на поверхности металла, имеющие линейное дисперсионное соотношение. Хотя АПП уже давно были предсказаны теоретически, предшествующие попытки их обнаружить оказались безуспешными, и даже высказывались сомнения в возможности их наблюдения из-за сильной экранировки АПП электронами, находящимися в толще металла. B.Diaconescu и его коллеги сумели изготовить чрезвычайно точную "электронную пушку", которая посылала пучок медленных элекронов на тщательно отшлифованную и очищенную от атомов кислорода поверхность кристалла бериллия. Эксперимент проводился в условиях глубокого вакуума при комнатной температуре. АПП, возбуждаемые пучком на поверхности, были идентифицированы по спектру отраженных электронов. Энергетические потери электронов в точности соответствовали энергии, необходимой для возбуждения АПП. Согласно теоретическим расчетам, АПП распространяются по поверхности на расстояние в несколько нанометров и существуют в течение нескольких фемтосекунд. АПП, возможно, играют важную роль в некоторых очень быстрых химических реакциях, происходящих на поверхности металлов. Также выдвигались гипотезы, что АПП способствуют образованию куперовских пар электронов в высокотемпературных сверхпроводниках. Источники: Nature 448 57 (2007), http://www.unh.edu/news/cj_nr/2007/july/bp05electron.cfm

Электронный p-n-переход в графене

C.Marcus и его коллеги из Гарвардского университета впервые создали p-n-переход в графене, который представляет собой плоский слой углерода толщиной всего в один атом. Области p и n с недостатком и избытком электрических зарядов возникали в графене под влиянием электрического поля контактов. Такой способ создания p-n-перехода в графене обсуждался и ранее, однако основной проблемой его реализации являлась трудность подключения контактов к хрупкому слою графена. Ученым из Гарварда удалось это сделать с помощью методики напыления атомных слоев, обычно использующейся при производстве углеродных нанотрубок. Сначала на графен напылялся тонкий слой изолятора, на который затем напылялись электроды из титана и золота. Сам слой графена размещался поверх изолирующего слоя оксида кремния на кремниевой подложке, служившей вторым электродом. Изучение электрических свойств подтвердило, что в образце действительно возник p-n-переход. Кроме того, в магнитном поле наблюдался квантовый эффект Холла, что свидетельствовало о плоскостной структуре полученного образца. Поскольку двумерный образец графена не имеет щели в электронном спектре, созданный p-n-переход не может напрямую использоваться в составе диода или транзистора, но в будущем планируется получить подобные переходы в очень узких лентах графена, которые имеют энергетическую щель в спектре. В случае успеха устройства на основе графена могут стать эффективной заменой обычных полупроводниковых приборов в микроэлектронике. Источник: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1144672

Запутанные состояния фотонов

T.Wilk и ее коллеги из Германии и Великобритании разработали методику получения запутанных (entangled) квантовых состояний двух фотонов посредством единичного атома. В оптическую ловушку захватывался атом рубидия. Под влиянием короткого лазерного импульса атом излучал фотон, в результате чего атом и испущенный фотон становились "запутанными". Примерно через микросекунду следующий импульс лазера вызывал испускание атомом второго фотона, который оказывался в запутанном состоянии с первым фотоном. Таки образом, квантовое состояние переходило с атома на второй фотон, и возникала пара фотонов в запутанном состоянии. Квантовокоррелированное запутанное состояние возникало с вероятностью 1.3%, однако дальнейшее совершенствование методики может повысить ее эффективность. Данный подход может оказаться полезным в создании квантовых компьютеров, поскольку он дает как источник фотонов в запутанных состояниях, так и способ передачи квантовой информации между фотонами и атомами. Источник: Science 317 488 (2007)

Интерференция в наномасштабе

R.Zia и M.Brongersma (Стэнфордский университет, США) выполнили аналог квантовомеханического эксперимента с двумя щелями в нанометровом масштабе. Поверхностные электромагнитные волны - плазмонные поляритоны возбуждались световой волной на поверхности золотой пленки и распространялись вдоль микроскопического волновода, представляющего собой две параллельные полоски золота. Полоски имели ширину 2мкм и были расположены друг от друга на расстоянии также 2мкм. Наличие такого волновода позволило выполнить измерения вне дифракционного предела, т.е. на масштабах, меньших длины электромагнитной волны в вакууме. Поляритоны на всем протяжении волновода наблюдались с помощью сканирующего туннельного микроскопа, а рассеянные электромагнитные волны регистрировались фотодетектором. Как и ожидалось, в наблюдаемой картине присутствовала интерференция волн, подобная интерференции в эксперименте с двумя щелями. Данное исследование важно для проектирования устройств нанометрового размера, оперирующих с электромагнитными волнами в субволновом масштабе. Источник: Nature Nanotechnology 2 426 (2007)

Столкновение скоплений галактик

Астрономы из Мичиганского университета с помощью космических рентгеновских телескопов XMM-Newton и Чандра обнаружили, что скопление галактик Abel576 представляет собой два отдельных скопления, испытавших лобовое столкновение. Этот вывод сделан по данным о химическом составе и характере движения газа, который, как оказалось, состоит из двух компонент. Ядра скоплений находятся почти на одном луче зрения, поэтому их трудно было различить на основе оптических изображений. Столкновение скоплений галактик - очень редкое явление, лишь примерно 0.1% больших скоплений имеют признаки столкновений. Но самым неожиданным в наблюдениях Abel576 явилась очень большая относительная скорость сталкивающихся скоплений - 3300км/с. Ранее сильный градиент скоростей газа в Abel576 был отмечен по наблюдениям со спутника ASCA. Для объяснения столь большой скорости столкновения требуется уточнение используемых теоретических моделей. Источник: http://arxiv.org/abs/0706.1073


Новости не опубликованные в журнале


Сверхпроводящий ферромагнетик

Исследователи из университетов Амстердама и Карлсруэ создали ферромагнитный материал, обладающий сверхпроводящими свойствами при атмосферном давлении и температуре 1К (в 4 раза выше, чем у других подобных веществ). Новый материал является соединением урана, кобальта и германия. Электроны, переносящие сверхпроводящий ток, спариваются в триплетном спиновом состоянии. Источник: www.aip.org.

Удержание оптического изображения в газе

Израильские ученые добились рекордной (в 1000 раз больше, чем ранее) продолжительности удержания светового импульса в газе. Лазерный импульс, несущий оптическое изображение предмета, поглощался атомами газа, а затем переизлучался через 9мкс, при этом первоначальное изображение восстанавливалось. Источник: physicsworld.com.

Оптическое перемагничивание

Группой исследователей из Нидерландов и Японии разработана методика перемагничивания магнитного домена (бита информации) единичным лазерным импульсом. Этот способ записи информации не требует использования магнитного поля и может найти применения в сверхбыстрых компьютерных запоминающих устройствах. Источник: physicsworld.com.

Измерение характеристик сверхтонких пленок

T.Russell и его коллеги разработали новый способ изучения механических свойств сверхтонких пленок. На пленку помещается микроскопическая капля воды, которая вызывает локальную деформацию. По количеству и размеру складок на поверхности пленки можно определить ее толщину и упругость. Точность данного метода сравнима с точностью рентгеновских измерений. Источник: physicsworld.com.

Флюоресцентная наноскопия

В Институте биофизической химии им.М.Планка (Геттинген) разработана новая методика оптических исследований объектов в нанометровом масштабе с малым временем экспозиции и хорошим отношением сигнал-шум. Использовалась микроскопия ближнего поля и специальный флюоресцентный краситель. Источник: www.physorg.com.

Сверхкороткий импульс

Группе немецкий ученых под руководством F.Krausz удалось получить оптический лазерный импульс, половина энергии которого заключена всего в одном цикле колебаний электромагнитной волны. Импульсы генерируются при рекомбинации электронов с атомами. Источник: www.physorg.com.

Слияние четырех галактик

В скоплении галактик CL0958+4702 обнаружен процесс слияния сразу четырех галактик, размеры которых сопоставимы или больше размера нашей Галактики. Источник: space.newscientist.com.

Микролинзирование в Кассиопее

В созвездии Кассиопеи зарегистрировано уникальное событие гравитационного микролинзирования. Линзированию на неизвестном объекте подвергся свет самой яркой и близкой (около 1кпк) звезды среди всех других наблюдавшихся до сих пор микролинзирований, причем эта звезда находится в области с малой концентрацией звезд. Частота подобных событий может быть в 50 раз больше, чем считалось ранее. Источник: lanl.arxiv.org.

Фемтосекундная рентгеновская голография

Международному коллективу исследователей впервые удалось получить голографические изображения микроскопических объектов с фемтосекундным временным разрешением. Источник: physicsworld.com.

Эффект Казимира и "левитация"

U.Leonhardt и его коллеги из Saint Andrews University продемонстрировали применение эффекта Казимира в режиме отталкивающей силы для удержания без опоры ("левитации") микроскопических частиц. Источник: news.yahoo.com.

Фононная проводимость деформированных нанотрубок

Исследователи из Калифорнийского университета установили, что углеродные нанотрубки остаются отличными проводниками фононов (квазичастиц - переносчиков тепла и звука) даже будучи деформированными. Фононы не столь сильно рассеиваются на дефектах, как предполагалось ранее. Фононные "волноводы" из нанотрубок могут найти полезные применения в охлаждающих устройствах в микроэлектронике. Источник: physicsworld.com.

Непрозрачная линза

A.Mosk и I.Vellekoop (Университет Твенте, Нидерланды) разработали методику получения линзированных изображений при прохождении лазерного света через непрозрачный материал. В основе методики лежит алгоритм компьютерной обработки, который позволяет суммировать синфазные световые колебания. Источник: physicsworld.com.

Звезда оставляет след

С помощью спутника Galaxy Evolution Explorer обнаружен газовый след длиной 13 световых лет, тянущийся за звездой Mira, которая движется со сверхзвуковой скоростью. Также наблюдается ударная волна в межзвездном газе вблизи звезды. Источник: www.nasa.gov.

Квазар питается веществом соседней галактики

Обнаружен квазар, который излучает за счет поглощения вещества соседней галактики. Квазарная черная дыра расположена в массивной галактике, однако газ в аккреционный диск вокруг черной дыры поступает из другой небольшой галактики, находящейся в процессе слияния с основной галактикой. Источник: www.space.com.

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