Новости физики в Интернете


Репликация состояний в квантовой точке

A.M. Burke и его коллеги из Аризонского университета обнаружили, что в открытой квантовой точке магнетосопротивление распределено в форме ромбовидных периодических структур. Квантовая точка с поперечными размерами 1,1 × 1,1 мкм была создана методом травления и электронно-лучевой литографии в тонком слое InAs. Применявшийся в эксперименте сканирующий атомно-силовой микроскоп фиксировал вариации магнетосопротивления в квантовой точке, возникающие в ответ на вносимые полем иглы микроскопа возмущения, в зависимости от величины магнитного поля. Повторяющиеся периодические структуры, выявленные в квантовой точке, можно описать так называемой «шрамированной» (scar) волновой функцией электронов. Полученные данные хорошо согласуется с концепцией «квантового дарвинизма», предложенной W. Zurek (Лос-Аламосская национальная лаборатория) в 2003 г. В этой модели, описывающей переход квантового состояния в классическое, декогеренция наиболее устойчивого квантового состояния (pointer state) сопровождается его репликацией в классическом окружении. Повторяющиеся в квантовой точке структуры интерпретируются авторами работы как классические копии одного и того же pointer statе, испытавшего декогеренцию. Источник: Phys. Rev. Lett. 104 176801 (2010)

Диполярные взаимодействия молекул в ультрахолодном газе

Исследователи из Колорадского университета и Национального института стандартов и технологий (NIST) впервые изучили свойства ультрахолодного газа, состоящего полярных молекул-фермионов 40K87Rb с дальнодействующим потенциалом диполь-дипольного парного взаимодействия. Молекулы в одном из состояний гипертонкого расщепления ядерных уровней были получены путем воздействия лазерного излучения на охлаждаемую в неоднородном магнитном поле смесь атомов калия и рубидия. Индуцированный электрический дипольный момент величиной до 0,22 Д у молекул 40K87Rb определяется величиной внешнего электрического поля, и эта зависимость открывает возможности для управления свойствами газа. Молекулы 40K87Rb в электрическом поле взаимодействуют друг с другом анизотропно. При столкновениях с относительной скоростью, направленной вдоль поля, взаимодействия молекул имеют характер притяжения, т.к. сталкиваются противоположные заряды диполей, ориентированных вдоль поля. А при столкновениях в поперечном направлении молекулы чаще всего отталкиваются, и темп неупругих процессов (химических реакций) меньше. Анизотропия парных взаимодействий молекул проявлялась, в частности, в анизотропной термализации газа, т.е. в различной скорости релаксации по компонентам скоростей вдоль и поперек электрического поля. Источник: Nature 464 1324 (2010)

Механизм плавления плазменно-пылевого кристалла

L. Couedel и его коллеги из Института внеземной физики Общества им. М. Планка (Германия) установили, что процесс плавления двумерных плазменно-пылевых кристаллов происходит по причине пересечения и резонансной связи двух ветвей плазменно-пылевых колебаний. Этот механизм плавления теоретически предсказали A.V. Ivlev и G. Morfill в 2000 г. применительно к одномерному случаю. Плазменно-пылевыми кристаллами называют упорядоченное состояние частиц пыли в пылевой плазме (подробнее см. В.Е. Фортов и др. УФН 174 495 (2004)). В описываемом эксперименте пылевая плазма создавалась в камере над плоским электродом, производившим высокочастотный разряд с частотой 13,56 МГц. Разряд ионизировал аргон, находящийся под давлением 0.4-1 Па, с примесью пыли — частиц меламинформальдегида размерами ≈ 9 мкм. Структура возникавшего плазменно-пылевого кристалла изучалась с помощью скоростной видеосъемки в отраженном лазерном свете. Развитие неустойчивости, сопровождающееся увеличением кинетической энергии частиц пыли, и плавление плазменно-пылевого кристалла вызывалось уменьшением мощности разряда, либо понижением давления газа. В эксперименте наблюдались три ветви плазменно-пылевых колебаний. Вблизи точки плавления было обнаружено пересечение и резонансная связь поперечной (относительно плоскости электрода) и одной из двух продольных мод колебаний, что точно соответствует теоретической модели. Источник: Phys. Rev. Lett. 104 195001 (2010)

Межгалактическое магнитное поле

S. Ando (Калифорнийский технологический институт) и A. Kusenko (Калифорнийский университет и Университет г. Токио) впервые определили напряженность и характерный масштаб межгалактических магнитных полей. Магнитное поле выявлено по эффекту диффузного свечения (гало) в гамма-диапазоне вокруг активных ядер галактик, которые сами по себе являются точечными гамма-источниками. Гало возникает за счет отклонения в магнитном поле заряженных частиц электромагнитного каскада, производимого высокоэнергетичными гамма-фотонами при взаимодействии с фоновыми излучениями. Наблюдаемые угловые размеры и яркость гало соответствуют величине магнитного поля B ≈ 10-15B/1 кпк)-1/2 Гс, где λB < 10-100 кпк — корреляционная длина магнитных полей, однако не исключены и большие масштабы. Надежно измерить профиль гамма-гало вокруг отдельного активного ядра галактики затруднительно, но решающим стало то обстоятельство, что в статистическом исследовании использовалась совокупность из 170 ярких активных ядер, наблюдавшихся космическим гамма-телескопом Fermi-LAT. Установлено, что гамма-гало не являются эффектом наблюдательных погрешностей или излучением протяженных объектов вокруг ядер галактик, поскольку такие объекты должны были бы иметь масштаб 5-15 Мпк. Знание величины межгалактических магнитных полей важно для физики космических лучей и гамма-астрономии. Не исключено, что эти поля являются реликтами очень ранней вселенной (стадии инфляции или космологических фазовых переходов), а в галактиках и звездах первичные магнитные поля были усилены механизмом динамо. Источник: arXiv:1005.1924v1 [astro-ph.HE]

Сдвиг черной дыры вдоль джета в галактике M87

С помощью космического телескопа Хаббла обнаружено, что сверхмассивная черная дыра смещена из центра галактики M87 на 6,8 ± 0,8 пк. Были построены изофоты центральной области балджа галактики и выделен их геометрический центр. Черная дыра, являющаяся точечным источником излучения, смещена из указанного центра вдоль линии релятивистской струи (джета) в сторону менее яркого контрджета. Обсуждаются несколько возможных причин смещения черной дыры. Возможно, что черная дыра получает отдачу при испускании джета (этот механизм ускорения черных дыр был предложен И.С. Шкловским в 1982 г.), а глубина гравитационной потенциальной ямы в ядре галактики M87 недостаточна для удержания черной дыры в ее центре. Черная дыра может входить в двойную систему с другой черной дырой или испытывать гравитационное притяжение массивного звездного скопления, что тоже привело бы к ее смещению из центра галактики. Черная дыра могла образоваться при слиянии двух черных дыр и получить импульс отдачи за счет анизотропного излучения гравитационных волн. Последний сценарий и механизм И.С. Шкловского дают правильный порядок величины сдвига и рассматриваются как наиболее вероятные, но точная причина смещения черной дыры пока не выяснена. Источник: arXiv:1005.2173v1 [astro-ph.CO]


Новости не опубликованные в журнале


Темные импульсы

M. Feng и его коллеги из Колорадского университета и Национального института стандартов и технологий (NIST) создали полупроводниковый лазер, который производит темные импульсы — периодические узкие провалы уровня интенсивности на фоне непрерывного лазерного излучения. Источник: Optics Express 18 13385 (2010)

Прямое наблюдение скирмионов

Y. Tokura и его коллеги из Японии и Кореи с помощью просвечивающего электронного микроскопа впервые выполнили прямые наблюдения скирмионов (топологических спиновых возбуждений) в тонкой пленке Fe0.5Co0.5Si. Источник: Nature 465 901 (2010)

Оптический интегратор на чипе

D. Moss (Университет Сиднея, Австралия) и его коллеги создали микроскопический кольцевой резонатор, способный эффективно выполнять интегрирование светового потока, т.е. обладающий свойствами оптического конденсатора. Подобные компоненты могут найти применение в высокоскоростных фотонных микросхемах, разрабатываемых взамен существующих электронных. Источник: physorg.com

Неразрушающие квантовые измерения

B.R. Johnson и его коллеги выполнили эксперимент по неразрушающему квантовому измерению числа фотонов в микрорезонаторе. В процессе измерения квантовое состояние кубитов, кодируемых числом фотонов, оставалось неразрушенными с верятностью 90%. Источник: Nature Physics Published online: 20 June 2010

Задержка фотоэмиссии в атомах неона

M. Schultze и его коллеги измерили интервал времени между испусканием электронов с 1s и 1p электронных орбиталей атома неона под влиянием одного и того же светового импульса. Измеренный интервал составил (21 ± 5) × 10-18 секунд. Электроны испускаются не одновременно, вероятно, по причине их сложного взаимодействия с другими электронами в атоме. Источник: Science 328 1658 (2010)

Проверка статистики Бозе – Эйнштейна для фотонов

Исследователи из Калифорнийского университета и Берклиевской национальной лаборатории с помощью спектроскопических измерений с высоким разрешением выполнили поиск запрещенных двухфотонных переходов в атомах бария. Исходя из отсутствия таких переходов в эксперименте, на три порядка была улучшена точность, с которой проверена статистика Бозе – Эйнштейна для фотонов. Источник: Phys. Rev . Lett. 104 253604 (2010)

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