Новости физики в Интернете


Прямое наблюдение уровней Ландау

K. Hashimoto (Университет Тохоку, Япония) и его коллеги методом сканирующей туннельной спектроскопии впервые смогли наблюдать пространственную структуру электронных волновых функций, отвечающих уровням Ландау — уровням энергии квантованного движения электронов поперёк магнитного поля. Исследовался двумерный электронный газ в поверхностном слое полупроводника InSb. Измерения производились при температуре 0,3 К в магнитном поле величиной 6 Тл в условиях глубокого вакуума. Путём фурье-анализа спектроскопических данных удалось выявить по несколько колебаний радиальных волновых функций электронов. В отдельных случаях структура волновых функций была видна и в реальном пространстве в форме 1, 2 или 3-х концентрических колец, хотя из-за дрейфа и хаотических движений центров электронных орбиталей наблюдать осцилляции волновых функций в реальном пространстве значительно сложнее. Данные исследования важны, в частности, для приложений квантового эффекта Холла. Источник: Phys. Rev. Lett. 109 116805 (2012)

Воздействие ионов на поверхность

В Гельмгольц-центре Дрезден-Россендорф (Германия) исследованы свойства дефектов поверхности CaF2, возникающих при столкновениях с нею медленных многозарядных ионов Xeq+, где заряд иона q в эксперименте варьировался от 10 до 33. Изучение топографии поверхности выполнялось с помощью атомного силового микроскопа. Удалось выяснить условия, при которых возникают те или иные типы дефектов и построить «фазовую диаграмму» их образования в зависимости от кинетической энергии ионов и их зарядов. Оказалось, что при малых q ион может вызвать образование кластера дефектов, но поверхность при этом остаётся ровной. Наличие кластера треугольной формы (что обусловлено конфигурацией кристаллической решётки) было заметно только после химического травления поверхности. При достаточно больших q помимо кластера дефектов на поверхности появлялись холмы нанометрового масштаба, которые были видны даже без травления. Образование холмов объясняется плавлением кристаллической решётки вокруг проникшего под поверхность иона, возбуждением и выбросом атомов. Положение области холмов на «фазовой диаграмме» зависит в основном от заряда ионов, и лишь очень слабо от их кинетической энергии. А граница той области, в которой после травления видны треугольные дефекты, зависит существенно от обоих параметров. Источник: Phys. Rev. Lett. 109 117602 (2012)

Магнитная анизотропия комплексов Fe4

E. Burzuri (Технологический университет Делфта, Нидерланды) и др. исследовали магнитную анизотропию единичных комплексов Fe4, состоящих из четырёх атомов железа, внедрённых в немагнитную органическую молекулу. Комплексы помещались между тремя золотыми электродами в конфигурации полевого транзистора. Комплекс Fe4 мог захватывать электроны, и его электронные состояния фиксировались с помощью потенциала, прилагаемого к управляющему электроду. В различных электронных состояниях магнитные свойства Fe4 заметно отличались. Строилась вольт-амперная характеристика системы в зависимости от электронного состояния комплекса Fe4, внешнего магнитного поля и ориентации Fe4 по отношению к направлению магнитного поля. Получившаяся зависимость в некоторой области параметров оказалась нелинейной, что свидетельствует о магнитной анизотропии комплексов Fe4. Источник: Phys. Rev. Lett. 109 147203 (2012)

Плазма в сферомаке

Исследователи из Вашингтонского университета под руководством T.R. Jarboe выполнили эксперименты по устойчивой инжекции плазмы в усовершенствованном сферомаке — устройстве для самоудержания плазмы переносимым ею магнитным полем. Сферомаки могут найти применение в термоядерной энергетике. Они представляют не только самостоятельный интерес, но также могут использоваться и в качестве вспомогательных устройств для инжекции плазмы в токамаки. Установка состоит из центральной тороидальной камеры, в которую входят два дополнительных полутороида. В них производится инжекция плазмы с самозакрученным магнитным полем (magnetic helicity). При этом возникает конфигурация электрических токов и магнитных полей, способная удерживать плазму без внешнего магнитного поля, причем это требует на два порядка меньше энергии, чем при магнитном удержании. В эксперименте было отмечено трехкратное увеличение силы тока в плазме до величины более 40 кА. Созданная установка является лишь прототипом: эксперимент показал хорошие результаты, но в условиях, далеких от реальных условий в термоядерном реакторе. Для более полной оценки эффективности и практической реализуемости этой методики потребуются исследования большего масштаба. Источник: University of Washington

«Потерянные барионы» в Галактике

С помощью космических рентгеновских телескопов вокруг Галактики обнаружено массивное гало горячего газа, в котором, возможно, заключены так называемые «потерянные барионы». Проблема «потерянных барионов» состоит в том, что непосредственно наблюдается лишь половина от количества барионной материи Вселенной, даваемого первичным нуклеосинтезом и следующего из наблюдений анизотропии реликтового излучения. A. Gupta (Университет Огайо, США) и др. изучали несмещённые (с z = 0) линии поглощения ионов кислорода в излучении восьми активных ядер галактик, наблюдавшихся телескопом Чандра. Характер линий говорит о том, что они возникли при прохождении излучения через газовое гало с радиусом более 100 кпк и температурой 1-2,5 млн. К, заключающем в себе массу, сравнимую с массой всех звезд в диске Галактики. Это гало может охватывать даже всю локальную группу галактик. Кроме того, использовались данные телескопов XMM-Newton и Suzaku, регистрировавших излучение газа в гало, что позволило более точно рассчитать массу газа. В наблюдениях телескопа Хаббла ранее уже отмечалось, что подобные массивные гало горячего газа имеются вокруг очень далеких галактик, наблюдаемых в ранней Вселенной. Источник: Astrophys. J. Lett. 756 L8 (2012)


Новости не опубликованные в журнале


Далекие суперяркие сверхновые

J. Cooke (Технологический университет Свинберна, Австралия) и др. обнаружили две суперяркие сверхновые на красных смещениях z = 2,05 и 3,90. Этот класс сверхновых, имеющих на порядок большую энергию, чем обычные сверхновые, был открыт недавно на меньших z. Предполагается, что эти сверхновые являются взрывами очень массивных звезд — до 250 M, которые встречались чаще в ранней Вселенной. Источник: Nature 491 228 (2012)

Хозяйская галактика далекой сверхновой

С помощью спектроскопических наблюдений на 8,2-метровом оптическом телескопе Субару, расположенном на Гавайях, впервые идентифицирована галактика, в которой произошла вспышка сверхновой типа Ia (термоядерный взрыв белого карлика) на красном смещении z > 1,5. Источник: arXiv:1211.2208 [astro-ph.CO]

Световое эхо свидетельствует об асимметрия сверхновой SN 1987A

По асимметрии отраженных световых сигналов взрыва сверхновой SN 1987A сделан вывод о том, что в первые несколько сотен дней после взрыва излучающее вещество разлеталось не сферически симметрично. Источник: arXiv:1211.3781 [astro-ph.SR]

Поиск точечных источников космических лучей сверхвысоких энергий

На обсерватории Pierre Auger выполнен поиск мелкомасштабной кластеризации событий с энергиями более 1018 эВ в составе космических лучей. Изучались нейтральные частицы — нейтроны и фотоны. Точечных источников не найдено, но полученный отрицательный результат дает ограничения на модели происхождения космических лучей сверхвысоких энергий. Источник: Astrophys. J. 760 148 (2012)

Трехчастичная квантовая запутанность по непрерывным переменным

L.K. Shalm (Университет Уотерлу, Канада) и др. впервые смогли перевести в квантовое запутанное состояние три частицы по непрерывным переменным. Три фотона были квантово запутаны по энергии и времени излучения. Источник: Nature Physics (2012)

Профиль плотности в Draco

Путем моделирования звездных орбит методом Шварцшильда, определен профиль плотности темной материи в карликовой сфероидальной галактике Draco, находящейся от Солнца на расстоянии примерно 80 кпк. Оказалось, что на расстояниях 20< r  < 700 пк от центра Draco профиль плотности имеет степенной вид r - α, где α = 1,0 ± 0,2, что хорошо соответствует формуле Наварро – Фрэнка – Уайта. Источник: arXiv:1211.5376 [astro-ph.CO]

Взаимодействие трех звезд в молодом скоплении

На основе архивных данных космического ИК-телескопа Спитцер обнаружены две звезды, вылетающие в противоположных направлениях из молодого звездного скопления NGC 3603. Кинематика разлета говорит о том, что причиной вылета стало столкновение и гравитационное рассеяние одиночной и двойной звезды. Причем, согласно спектроскопическим данным, компоненты двойной системы после взаимодействия с третьей звездой слились в единую звезду в результате потери орбитального углового момента и трансформации энергии орбитального движения в энергию разлета. Источник: arXiv:1211.5926 [astro-ph.SR]

Ориентация молекул H2O и D2O на границе раздела жидкость-пар

Ученые из Института полимерных исследований Общества им. М. Планка (Германия) выяснили причину различной пространственной ориентации молекул H2O и D2O на границе раздела воды и пара (OD связь обычно ориентирована в сторону жидкости, а связь OH — в сторону пара). Оказалось, что характер ориентации определяется ядерными квантовыми эффектами. Источник: Phys. Rev. Lett. 109 226101 (2012)

Сверхмассивная черная дыра в галактике NGC 1277

В галактике NGC 1277 обнаружена сверхмассивная черная дыра, масса которой составляет 59 % от массы звездного балджа или 14 % от полной массы этой галактики. В других галактиках это отношение масс более чем на порядок меньше. Пока неясно, как такая массивная черная дыра могла сформироваться в небольшой галактике. Источник: Nature 491 729 (2012)

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