Новости физики в Интернете


Бозе – эйнштейновская конденсация фотонов

J. Klaers и его коллеги из Боннского университета впервые получили бозе – эйнштейновский конденсат фотонов чернотельного излучения. Проблемы поглощения фотонов стенками сосуда при охлаждении и достижения необходимой концентрации были решены с помощью оригинальной методики. Применялся короткий (высотой d = 3,5λ = 1,46 мкм) цилиндрический резонатор со сферическими (радиус кривизны ≈ 1 м) зеркальными стенками. Длина волны фотонов вдоль оси резонатора была ограничена, поэтому дисперсионное соотношение для поперечных волновых чисел формально соответствовало двумерному газу массивных частиц. Резонатор был заполнен раствором красителя, молекулы которого поглощали и переизлучали фотоны, поддерживая температуру фотонного газа на уровне комнатной. С целью компенсации потерь и увеличения концентрации фотонов молекулы красителя возбуждались лазером с испусканием дополнительных фотонов. Переход в состояние бозе – эйнштейновского конденсата был отмечен по характерному спектру и наступал при концентрации фотонов, ожидавшейся теоретически. В центре резонатора наблюдалось яркое пятно, соответствующее конденсату фотонов из поперечной TEM00-моды. Благодаря некогерентному взаимодействию с молекулами красителя фотоны в данном эксперименте являлись индивидуальными частицами, в отличие от фотонов в составе поляритонов, бозе – эйнштейновский конденсат которых был получен ранее (см. УФН 176 1226 (2006)). Бозе – эйнштейновский конденсат фотонов, возможно, найдёт применение для создания уникальных источников излучения, таких как УФ- и X-лазеры. Источник: Nature 468 545 (2010)

Проверка неравенств Леггетта для орбитальных угловых моментов фотонов

Установленное во многих экспериментах нарушение неравенств Белла доказало отсутствие в квантовой механике локальных «скрытых параметров». Однако в 2003 г. Э.Дж. Леггетт (Университет Иллинойса) предложил нелокальную интерпретацию, сохраняющую неравенства Белла, но дающую количественные предсказания, отличные от предсказаний стандартной квантовой теории. Э.Дж. Леггетт получил новые неравенства, отвечающие его варианту теории, и их нарушение было вскоре установлено в экспериментах, основанных на измерении состояний поляризации фотонов. S. Franke-Arnold (Университет Глазго, Великобритания) и её коллеги проверили неравенства Леггетта в новой ситуации — для орбитальных (относительно оси луча) угловых моментов фотонов. Исследовались фотонные пары, полученные путём расщепления фотонов лазерного света в нелинейном оптическом кристалле. В результате измерений установлено, что в широком диапазоне углов неравенства Леггетта нарушаются, т.е. нелокальные «скрытые параметры» не способны объяснить эффект запутанности квантовых состояний. Таким образом, в очередной раз подтверждена стандартная вычислительная схема квантовой механики. Источник: New J. Phys. 12 123007 (2010)

Куперовские пары в триплетном состоянии

Куперовские пары электронов в сверхпроводниках как правило находятся в синглетном состоянии, т.е. электроны в паре имеют противоположые спины. К.Б. Ефетов (Ruhr Universitat Bochum, Германия; ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН, Россия) предсказал теоретически, что куперовске пары могут находиться также и в триплетном состоянии с одинаково направленными спинами электронов. D. Sprungmann (Ruhr-Universitat Bochum, Германия) и его коллеги из Германии и США получили и исследовали такие куперовские пары в джозефсоновском контакте, в котором два сверхпроводника были разделены слоем ферромагнитного соединения Cu2MnAl толщиной 5-15 нм. Измерялась величина критического тока jc(d), текущего через контакт, с использованием набора образцов Cu2MnAl различной толщины d. Сначала ток экспоненциально уменьшался с толщиной, что характерно для куперовских пар в синглетном состоянии, однако затем в интервале d = 7,5-10,5 нм у функции jc(d) появлялось плато. Это свидетельствовало о наличии в ферромагнетике с d > 7,5 нм спин-активной зоны (перехода от состояния спинового стекла к сильному ферромагнетизму), в которой куперовские пары преобразовывались в триплетное состояние и дальше легко проникали через барьер. Существование спин-активного слоя предсказывалось теоретически, а некоторые указания на появление куперовских пар в триплетном состоянии ранее были получены в экспериментах с туннельными контактами из CrO2 и Ho. Источник: Phys. Rev. B 82 060505(R) (2010)

Асимметричный распад ядер ртути-180

В эксперименте на масс-сепараторе ISOLDE (ЦЕРН) обнаружен эффект несимметричного распада ядер 180Hg, которые рождались в процессе запаздывающего деления нейтронодефицитных ядер 180Tl. Распад ядер 180Hg на 100Ru и 80Kr (и на соседние с ними ядра) стал неожиданностью, поскольку осколки деления в этом случае не относятся к магическим ядрам с заполненными нуклонными оболочками. Странным выглядит и то обстоятельство, что при симметричном распаде возникало бы ядро 90Zr, являющееся магическим по числу нейтронов и полумагическим по числу протонов, поэтому распад 180Hg на осколки равной массы считался доминирующим процессом. Возможное объяснение дает теоретическая модель P. Möller (Лос-Аламосская национальная лаборатория, США), в которой учитывается стабильность не только конечных продуктов распада, но и промежуточных состояний распадающихся ядер. В этой модели несимметричный распад ядер 180Hg оказывается энергетически более выгодным. Эксперимент в ЦЕРНе был выполнен с участием исследователей из Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова. Источник: Phys. Rev. Lett. 105 252502 (2010)

Гравитационное линзирование гамма-излучения

Исследователи из DSM/IRFU (Франция) и Астрономического центра им. Н. Коперника (Польша) впервые обнаружили гравитационное линзирование гамма-излучения. Кратное изображение блазара PKS 1830-21, находящегося на красном смещении z = 2,507, создавалось галактикой-линзой с z = 0,89. Поскольку пространственного разрешения космического гамма-телескопа Fermi LAT было недостаточно для наблюдения отдельных изображений, применялся метод поиска временных корреляций сдвинутых по времени переменных сигналов, распространяющихся по двум различным путям. Фурье-разложение суммы основного и линзированного сигнала от PKS 1830-211 должно содержать компоненту с частотой, соответствующей временной задержке сигнала. Эта компонента действительно наблюдается и соответствует сдвигу по времени 27,5 ± 1,3 суток, что близко к величине 26+4-5 суток, полученной ранее в прямых наблюдениях гравитационного линзирования PKS 1830-211 в радиодиапазоне. Изучение гамма-линзирования PKS 1830-211 является успешной апробацией нового метода, который позже может быть применен и к другим объектам. Источник: arXiv:1011.4498v1 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Отталкивающий эффект Казимира для топологических изоляторов

Согласно теоретическим расчетам A. Cortijo и A. Grushin, два топологических изолятора при достаточно тесном сближении должны отталкиваться за счет нулевых квантовых колебаний, модифицированных электромагнитной связью внутри образцов. Источник: Physical Review Focus

Поиск нейтрино от гамма-всплесков

С помощью размещенного в Антарктиде нейтринного телескопа IceCube выполнен новый поиск высокоэнергетических нейтрино, которые, согласно некоторым гипотезам, могут генерироваться в источниках космических гамма-всплесков. Такие нейтрино на IceCube не обнаружены, что накладывает новые ограничения на модели их происхождения. Источник: arXiv:1101.1448v1 [astro-ph.HE]

Квантовые ячейки памяти

Двумя независимыми группами исследователей созданы ячейки памяти, в которых информация кодируется парами фотонами в запутанных (entangled) квантовых состояниях. Эти состояния также могут обратимым путем трансформироваться в запутанные состояния фотонов и квазичастиц твердого тела. Для создания ячеек применялись оптические волноводы в кристаллах. Источник: www.sciencedaily.com

Галактические диски на z ≈ 2

A. van der Wel (Институт астрономии общества им. М.nbsp;Планка, Германия) и его коллеги путем наблюдений на космическом телескопе Хаббла установили, что 65 ± 15% компактных массивных галактик на красных смещениях z = 1,5 - 2,5 имеют звездные диски диаметром около 1,5 кпк, что заметно меньше размеров дисков у современных галактик сравнимой массы. Источник: arXiv:1101.2423v1 [astro-ph.CO]

Линза Люнеберга

Исследователи из Университета Сент-Эндрюса (Великобритания) A. Di Falco, S.C. Kehr и U. Leonhardt изготовили линзу Люнеберга (Lüneburg) на основе островка кремния в гетероструктуре, способную фокусировать ИК-излучение со всех направлений. Новое устройство может найти полезные применения в телекоммуникации. Другой группе исследователей — T. Zentgraf (Калифорнийский университет, США) и др. — удалось создать плазмонную линзу Люнеберга в слое диэлектрика на металлической подложке. Источники: physicsworld.com, arXiv:1101.1293v1 [physics.optics], arXiv:1101.2493v1 [physics.optics]

Гамма-излучение от квазара PKS 1222+21

С помощью черенковского детектора MAGIC измерен спектр излучения квазара PKS 1222+21 в диапазоне 70-400 GeV. Отсутствие завала со стороны высоких энергий и быстрая переменность сигнала свидетельствуют о том, что излучение генерируется в релятивистском джете вне области широких эмиссионных линий. Источник: arXiv:1101.4645v1 [astro-ph.HE]

Измерение сил Ван-дер-Ваальса между атомом и поверхностью

Исследователи из Аризонского университета измерили потенциал ван-дер-ваальсова взаимодействия единичных атомов с поверхностью вещества. Пучок атомов пропускался через сеть с ячейками нанометрового масштаба. Измерялись сдвиги фаз волновых функций атомов, прошедших рядом с границами ячеек и испытавших дифракцию при взаимодействие с веществом. Показано, что существенную роль во взаимодействиях атомов с поверхностью играют электроны на внутренних орбиталях. Источники: www.sciencedaily.com, Phys. Rev. Lett. 105 233202 (2010)

Рекордно далекая галактика

С помощью космического телескопа Хаббл, возможно, обнаружена галактика с рекордно большим красным смещением z = 10,3. Эта галактика примерно в 100 раз уступает по массе нашей Галактике, и имеет малый темп звёздообразования. Поскольку в наблюдаемых несколько позже галактиках звезды образуются значительно быстрее, то z ≈ 10, вероятно, является началом эпохи активного образования звезд в галактиках. Источник: hubblesite.org

Транзисторы на основе молибденита

A. Kis (Лаборатория EPFL Института электрической инженерии, Швейцария) и его коллеги показали, что молибденит MoS2, имеющий энергетическую щель шириной 1,8 эВ в электронном спектре и (по уточненным данным) подвижность зарядов 200 cm2 V-1 s-1 при комнатной температуре, является очень перспективным полупроводниковым материалом для изготовления транзисторов и других наноэлектронных устройств. По ряду важных свойств MoS2 может успешно конкурировать как с кремнием, так и с графеном. Источники: www.sciencedaily.com, Nature Nanotechnology

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