Новости физики в Интернете


Нарушение четности в атомах иттербия

Нарушение четности (инвариантности свойств системы относительно зеркальных отражений) впервые было зарегистрировано в 1957 г. в асимметрии вылета электронов при распаде атомов кобальта-60 в магнитном поле. До последнего времени рекордно большая величина этого эффекта наблюдалась в атомах цезия. D. Budker и его коллеги из Берклиевской национальной лаборатории (США) измерили величину нарушения четности в атомах 174Yb, которая оказалась примерно в 100 раз больше, чем в атомах цезия. Наблюдались переходы между атомными уровнями иттербия 6s2 1S0 →  5d6s 3D1, соответствующие длине волны поглощаемых фотонов 408 нм. Эти переходы запрещены правилами отбора, т.е. они происходят с очень малой вероятностью. Переходы на верхние уровни в пучке атомов иттербия возбуждались лазерными импульсами в скрещенных электрическом и магнитном полях, а темп возбуждения атомов измерялся путем наблюдения флуоресцентного свечения при спонтанных переходах атомов на нижние уровни. При левоориентированной конфигурации полей темп атомных переходов был выше, чем в случае правой ориентации. Нарушение четности возникает за счет смешивания уровней с различной четностью под влиянием слабого взаимодействия во внешнем электрическом поле. В эксперименте пока достигнута точность лишь 14%, однако ее оказалось достаточно для регистрации рекордно большого нарушения четности в 174Yb. Будущие эксперименты по измерению нарушения четности в различных изотопах ядер и при переходах между уровнями гипертонкого расщепления могут дать новую информацию о распределении нейтронов в ядрах и, возможно, выявить эффекты за пределами Стандартной модели элементарных частиц. Также они позволят измерить анапольный момент ядер (см. УФН 167 1213 (1997)). Источник: Phys. Rev. Lett. 103 071601 (2009)

Механизм роста углеродных нанотрубок

Исследователи из университета Лиона (Франция) и университета Райса (США) установили, что присоединение атомов к углеродной нанотрубке во время ее формирования сопровождается вращением нанотрубки вокруг своей оси. Данный механизм роста нанотрубок был предсказан в теоретической работе Б. Якобсона. Для наблюдения образования нанотрубок в процессе катализа применялся полевой эмиссионный микроскоп, игла которого передвигалась вдоль области роста нанотрубки. Изображение нанотрубки проецировалось на фосфорный экран, и производилась видеосъемка происходящих явлений. В одном из проведенных экспериментов нанотрубка совершила 180 оборотов вокруг своей оси за 11 минут наблюдений. Другим интересным результатом стало то, что нанотрубка вращается не плавно, а скачками, совершая примерно 24 скачка за один оборот. В процессе вращения атомы углерода присоединялись к нанотрубке парами, образуя спиральную структуру. Уникальные механические и электронные свойства углеродных нанотрубок представляют большие перспективы для их использования при создании новых сверхпрочных материалов и в микроэлектронике. Выяснение механизма роста нанотрубок может помочь в контроле этого процесса при их промышленном производстве. Источник: Nano Lett. 9 2961 (2009)

Прозрачный алюминий

J. Wark (Оксфордский университет, Великобритания) и его коллеги наблюдали переход алюминия в прозрачную для УФ-излучения фазу под действием лазерных импульсов. Алюминиевая фольга облучалась импульсами самого мощного в мире рентгеновского лазера FLASH, расположенного в Гамбурге. Плотность потока излучения с энергией фотонов 92 эВ на малом участке фольги достигала 1016 Вт см-2. Свет лазера однократно ионизировал практически все атомы алюминия, выбивая электроны с L-оболочек без разрушения кристаллической структуры, при этом образец становился прозрачным в УФ-диапазоне в течение 40 фс. Источник: Nature Physics Published online 26 July 2009

Нанолазер преодолел дифракционный предел

M.T. Hill (Технический университет Эйндховена, Нидерланды) и его коллеги из Нидерландов и США сконструировали микроскопический лазер с поперечным размером, меньшим дифракционного предела для испускаемого излучения. Устройство состоит из чередующихся полупроводниковых структур InP/InGaAs/InP прямоугольного сечения толщиной 90-350 нм, ограниченных с двух сторон слоями диэлектрика SiN толщиной 20 нм, и далее вся структура была покрыта внешним слоем серебра. Для создания лазера применялась технология эпитаксии, электронно-лучевой литографии и другие методы. Через специальные контакты, присоединенные к полупроводнику, пропускался электрический ток, и в структуру инжектировались электроны и дырки. Слоистая структура образует волновод, в котором могут распространяться щелевые плазмонные моды, отражаясь от слоев серебра на границах волновода подобно свету в интерферометре Фабри – Перо. Устройство способно генерировать лазерное излучение с длиной волны около 1500 нм, имея толщину менее четверти длины волны. Дифракционный предел преодолевается как за счет того, что длина волны в диэлектрике меньше, чем в вакууме, так и за счет трансформации фотонов в поверхностные плазмоны в слоях металла. Генерация лазерного света зарегистрирована даже при комнатной температуре, хотя более эффективно она происходит при сильном охлаждении устройства. Нанолазеры могут найти применение, например, в вычислительной технике для передачи сигналов между компонентами микроэлектронных схем, существенно ускоряя их работу. Источник: Optics Express 17 11107 (2009)

Массивная компактная галактика в ранней Вселенной

P. van Dokkum (Йельский университет, США) и его коллеги с помощью 8-метрового телескопа Джемини измерили дисперсию скоростей звезд в галактике 1255-0. Галактика наблюдается на красном смещении z=2,186 — в ту эпоху, когда возраст Вселенной составлял всего 3 млрд. лет. Однако при массе галактики ≈ 1011 масс Солнца звезды в ней движутся с дисперсией скоростей 510+165-95 км с-1, что примерно в 2,5 раза больше дисперсии скоростей в типичных современных галактиках. Размер же галактики 1255-0 в шесть раз меньше размеров современных эллиптических галактик с той же массой. Пока неясно, каков механизм образования таких плотных галактик и каким путем они эволюционировали. Возможно, что за прошедшее время подобные галактики сливались с другими окружающими галактиками и стали основой очень плотных центральных областей современных гигантских галактик. Также вероятно, что в подобных галактиках очень рано сформировались центральные сверхмассивные черные дыры. Источник: Nature 460 717 (2009)


Новости не опубликованные в журнале


Лазерный источник звука

T. Jones и его коллеги разработали методику генерации мощных звуковых импульсов в воде с помощью лазера. Лазерный свет ионизирует и нагревает локальный участок жидкости, что вызывает микровзрыв образующегося пузырька пара. Источник: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/09/090904165241.htm

Корреляционная длина пары фотонов в запутанных состояниях

Исследователи из Национального автономного университета (Мехико) с помощью новой методики изучили корреляции пары фотонов, находящихся в запутанных квантовых состояниях. Изучалось расщепление фотонов в нелинейном кристалле и обратная конверсия в один фотон во втором кристалле после прохождения фотонами различных расстояний. В частности, было установлено, что корреляционная длина 8 мкм является мерой самой коррелированной пары, а не длительности индивидуальных фотонов. Источник: Phys. Rev. Lett. 103 123602 (2009)

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