Новости физики в Интернете


«Туннелирование фононов»

I. Altfeder и его коллеги из лаборатории AFRL (США) методом неупругой электронной туннельной спектроскопии исследовали эффект передачи тепла от иглы сканирующего туннельного микроскопа, на конце которой находилась молекула CO, к плёнке золота через вакуумный промежуток шириной в несколько ангстрем. При трёх значениях температуры плёнки, 90, 150 и 210 К, измерялся запирающий потенциал и вторая производная электрического тока, текущего между иглой и плёнкой за счёт термоэмиссии электронов, что позволило определить концентрацию фононов и температуру на конце иглы. Оказалось, что с течением времени температура конца иглы, составлявшая в начальный момент 275 К, сравнивалась с температурой золотой плёнки, т.е. происходил эффективный теплообмен. Этот эффект объясняется переносом тепловой энергии через вакуум посредством электромагнитного взаимодействия молекулы со своим электрическим изображением. Изображение — перераспределение поверхностных электронов, компенсирующее электрические поля в толще металла, — осциллировало вместе с тепловыми колебаниями самой молекулы, возбуждая в золотой плёнке фононы. Эффективность данного механизма переноса тепла в условиях эксперимента оказалась на десять порядков больше эффективности лучистой теплопроводности. Обсуждаемый эффект был назван «эффектом туннелирования фононов», хотя он не связан напрямую с явлением квантового туннелирования. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 166101 (2010)

Вращение кусочков графена в ионной ловушке

B.E. Cane (Мэрилендский университет, США) выполнил эксперимент, в котором наблюдалось рекордно быстрое вращение кусочков графена под влиянием световой волны с круговой поляризацией. Заряженные образцы микронного размера методом электроспрея (ионизации распылением в электрическом поле) впрыскивались в квадрупольную ионную ловушку и удерживались в состоянии левитации в потенциале осциллирующего электрического поля. При поглощении света образцам передавался угловой момент, и они начинали вращаться с частотой около 1 МГц. Высокая прочность графена предохраняла образцы от разрушения центробежными силами, а за счёт электростатического отталкивания кусочки левитирующего графена оставались почти плоскими. Частота вращения измерялась с помощью переменного электрического поля, которое при выходе из резонанса вызывало наклон образца по отношению к оси вращения, что сказывалось на отражённом свете. Эффект левитации в ионной ловушке представляет новые возможности для изучения графена, поскольку в этом случае не требуется специальная подложка, искажающая его электронные свойства. Источник: arXiv:1006.3774v1 [cond-mat.mes-hall]

Магнитное поле световой волны в нанорезонаторе

M. Burresi (Институт атомной и молекулярной физики — AMOLF, Нидерланды) и его коллеги разработали новую методику регистрации магнитного поля световой волны в нанорезонаторе. В фотонном кристалле, представляющем собой двумерный массив отверстий в кремниевой мембране, имелся ровный участок с пропуском трёх отверстий, который и служил резонатором. Луч полупроводникового лазера направлялся к резонатору посредством волновода — ряда пропущенных отверстий. На расстоянии 20 нм от поверхности мембраны, т.е. в области ближнего поля световой волны, располагался металлический микрозонд цилиндрической формы. Если поместить зонд над пучностью магнитного поля, то наблюдается смещение резонанса в сторону меньших длин волн. Этот сдвиг вызван наведением в микрозонде кольцевых токов, создающих магнитное поле, противоположное полю световой волны, что приводит к уменьшению эффективного размера резонатора и, соответственно, резонансной длины волны. Обычно на частотах выше нескольких ТГц удаётся наблюдать влияние на вещество лишь электрического поля электромагнитных волн, но в данном случае влияние электрического поля мало, так как в пучности магнитного поля оно имеет узел. Источник: Phys. Rev . Lett. 105 123901 (2010)

Фрактальная динамика сейсмических микроколебаний

В.Д. Шильцев (Национальная ускорительная лаборатория им. Э. Ферми, США) представил новые обобщённые результаты исследований сейсмических микроколебаний, выполненных на Тэватроне, LEP и ряде других ускорителей. Такие работы с использованием гидростатических и лазерных измерителей уровня проводятся на ускорителях в связи с тем, что колебания грунтов вызывают относительные сдвиги фокусирующих магнитов и других элементов ускорителей. Без специальных корректирующих устройств это серьёзно искажало бы траекторию пучков — на 0,2-0,3 мм в сутки. После вычитания периодических приливных колебаний и сдвигов, обусловленных сезонными вариациями температуры, остаются стохастические микроколебания от большого числа источников, не все из которых удаётся идентифицировать. Однако усреднённые свойства этого фона подчиняются простой зависимости, имеющей диффузионный вид. А именно, квадрат величины относительного смещения dY двух точек, разделённых расстоянием L и временем измерения T равен ⟨dY2⟩ ≈ ATL, где постоянная A ≈ 10-5 ± 1 мкм2 с-1 м-1, причём среднее относительное смещение в вертикальной плоскости примерно на 20% превышает смещение в горизонтальной. Это эмпирическое выражение с хорошей точностью справедливо на расстояниях L от нескольких метров до нескольких десятков километров и временах T от нескольких минут до нескольких лет. Зависимость ⟨dY2⟩ ≈ ATL впервые была предложена в начале 1990-х годов В.В. Пархомчуком (Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера, Новосибирск) и его коллегами. Согласно теоретическим расчётам В.Д. Шильцева, эта зависимость является следствием фрактальной динамики каскада геологических блоков в различных масштабах. Результаты подобных исследований важны, в частности, для проектирования будущих линейных ускорителей. Источник: Phys. Rev . Lett. 104 238501 (2010)

Происхождение Магелланова потока

За парой карликовых галактик — спутников нашей Галактики — Большим и Малым Магеллановым облаками тянется шлейф из нейтрального водорода (Магелланов поток), имеющий возраст 1-2 млрд лет и протяжённость на небесной сфере ≈ 150°. Ранее считалось, что этот шлейф возник за счёт «обдирания» внешних газовых слоёв спутников приливными гравитационными силами Галактики и/или благодаря взаимодействию газовых оболочек Галактики и спутников. Недавно с помощью телескопа Хаббла была выяснена вероятная траектория движения Магеллановых облаков в гало Галактики: галактики-спутники либо в первый раз приближаются к Галактике, не сделав ещё ни одного оборота, либо имеют очень вытянутую орбиту с периодом более 6 млрд лет. В обоих случаях исключены указанные выше механизмы образования шлейфа. G. Besla (Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики, Кембридж, США) и её коллеги разработали альтернативную теорию. Согласно их модели, газовый шлейф был вытянут из Малого Магелланова облака приливным гравитационным полем Большого Магелланова облака ещё до падения на Галактику. Затем в процессе падения шлейф растянулся и Магеллановы облака разошлись друг от друга на большое расстояние. То, что спутники ранее составляли связанную двойную систему, подтверждается наличием между ними газовой перемычки — «Магелланова моста» и общей газовой оболочки. G. Besla и др. нашли конфигурацию взаимных орбит Магеллановых облаков и направление их падения на Галактику, при которых в численном моделировании с хорошей точностью воспроизводится наблюдаемая астрономическая картина. Источник: arXiv:1008.2210v1 [astro-ph.GA]


Новости не опубликованные в журнале


Взаимодействие позитрония с веществом

G. Laricchia и ее коллеги из Великобритании установили, что позитроний (связанная пара электрона и позитрона) взаимодействует с атомами и молекулами многих газов практически так же, как одиночный электрон. Возможным объяснением этого эффекта может служить экранировка заряда позитрона окружающими зарядами. Источник: Science 330 789 (2010)

ИК-детектор

P. Manurkar и его коллеги сконструировали детектор излучения ИК-диапазона с рекордными разрешением и эффективностью на основе сверхрешетки 2-го типа, изготовленной из структур InAs на подложке из GaSb. Источник: Appl. Phys. Lett. 97 193505(2010)

Декогеренция под влиянием релеевского рассеяния

H. Uys (Национальный лазерный центр, ЮАР) и его коллеги установили, что упругое релеевское рассеяние света в некоторых случаях может являться причиной нарушения квантовой когерентности атомных кубитов. Источник: Phys. Rev. Lett. 105 200401 (2010)

Новые структуры в Галактике

С помощью космической гамма-обсерватории им. Э. Ферми на расстоянии 25 световых лет от центра нашей Галактики вдоль оси диска (по обе стороны от него) обнаружены протяженные области, светящиеся в гамма-диапазоне. Эти структуры могут быть остатками струйных выбросов из ядра Галактики, имевших место миллионы лет назад — в ту эпоху, когда сверхмассивная черная дыра в центре Галактики была активной. Источник: www.nasa.gov

Наблюдение источника Sgr A* на VLBI

С помощью массива телескопов VLBI в конфигурации треугольника (с тремя плечами интерферометра) выполнены наблюдения на длине волны 1,3 мм источника Sagittarius A*, совпадающего с положением сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Обнаружены временные вариации излучения, которые могли возникнуть на расстоянии нескольких гравитационных радиусов от черной дыры. Источник: arXiv:1011.2472v1 [astro-ph.GA]

Молодая черная дыра

Исследование космическим телескопом Чандра остатка близкой сверхновой SN 1979C показало, что при взрыве этой сверхновой, скорее всего, образовалась черная дыра, хотя не исключен вариант с быстровращающейся нейтронной звездой, создающей мощный поток высокоэнергетических частиц. Источник: www.nasa.gov

3D-изображение магнитных доменов

Исследователи из Германии, Великобритании и Швейцарии методом нейтронной томографии получили трехмерные изображения отдельных магнитных доменов в кристалле FeSi. Структура доменов была выявлена в результате компьютерной обработки дифракционной картины, полученной при отклонении когерентного пучка нейтронов на границах доменов. Источник: Nature Communications 1 Article number: 125 (2010)

Поиск нейтрино сверхвысоких энергий

С помощью радиотелескопа VLA выполнены новые поиски радиоимпульсов от Луны, которые могли бы возникать при взаимодействии нейтрино сверхвысоких энергий с лунным грунтом. Импульсов не обнаружено, что даёт ограничения на модели генерации нейтрино сверхвысоких энергий. Источник: physorg.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