Новости физики в Интернете


Новые частицы, содержащие b-кварки

Коллаборацией Belle на электрон-позитронном коллайдере KEKB в Японии впервые зарегистрированы резонансные состояния боттомоний-подобных частиц Zb(1P) и Zb(2P) с массами 10610 МэВ и 10650 МэВ, соответственно, рождающиеся при распадах боттомония Υ(5S). Обнаруженные частицы, достоверность регистрации которых составляет около 10 σ, относятся к семейству так называемых экзотических адронов, состоящих из более чем трёх кварков. Новые частицы, подобно боттомонию, содержат в своем составе b и анти-b-кварки, но имеют электрический заряд. Это означает, что они содержат ещё по меньшей мере два кварка, возможно, u и анти-d-кварки. В эксперименте ATLAS, проводимом на Большом адронном коллайдере, впервые обнаружен боттомоний χb(3P), представляющий собой пару b-анти-b в триплетном состоянии. Ранее в экспериментах наблюдались лишь состояния χb(1P,2P), а существование χb(3P) было предсказано теоретически. Частица χb(3P) с массой 10,54 ГэВ обнаружена по её радиационным распадам на Υ(1S,2S)γ и Υ →  μ+μ-. Кварконий χb(3P) стал первой новой частицей, которая достаточно надёжно (на уровне 6 σ) обнаружена на Большом адронном коллайдере. Источники: arXiv:1110.2251v1 [hep-ex], arXiv:1112.5154v2 [hep-ex]

Термодинамика фазового перехода в сверхтекучее состояние

M. Zwierlein (Массачусетский технологический институт, США) и его коллеги изучили термодинамические характеристики вещества при его переходе в сверхтекучее состояние. Газ атомов-фермионов 6Li представлял собой смесь атомов в двух нижних состояниях гипертонкого расщепления в магнитном поле вблизи резонанса Фешбаха. Атомы удерживались и охлаждались в магнито-оптической ловушке. Абсорбционные оптические наблюдения показали, что в центре ловушки появляется облачко сверхтекучего газа из атомов, объединившихся в бозонные пары, окружённое неспаренными атомами в нормальном состоянии. В данном эксперименте отсутствовала необходимость независимого измерения температуры, т. к. она определялась через плотность газа в областях ловушки с различным удерживающим потенциалом. Таким же путем с высокой точностью измерялись сжимаемость, плотность и давление, и было получено уравнение состояния газа, в том числе, в точке фазового перехода. Переход происходил при температуре Tc = 0,167(13)TF, где TF — температура Ферми. Вблизи Tc отмечался резкий рост сжимаемости газа, и возникала Λ-образная особенность в зависимости теплоёмкости от температуры, что является характерной чертой фазовых переходов 2-го рода. Источник: Science 335 563 (2011)

Перемещение электронов по сверхтекучему гелию

Исследователи из Принстонского университета и Национальной лаборатории Санди разработали эффективную методику управляемого перемещения электронов вдоль поверхности. Литографическим методом был изготовлен массив из 120 параллельных микроканалов толщиной 3 мкм каждый, заполненных сверхтекучим гелием при температуре 1,6 К. Под ними в поперечном направлении проходил массив управляющих электродов и электродов-сенсоров, которые регистрировали положение электронов с точностью до расстояния между каналами. С помощью создаваемого на электродах бегущего потенциала вдоль каналов по поверхности гелия перемещались пакеты, содержащие от 1 до 20 электронов. Созданная структура напоминала CCD-матрицу: пересечения каналов и управляющих электродов играли роль «пикселей». Была отмечена исключительно высокая надёжность перемещений электронов: даже после прохождения ≈ 109 пикселей (расстояния 9 км) отсутствовали потери электронов в пакетах, что объясняется большой подвижностью электронов на поверхности сверхтекучего гелия. Один дополнительный канал проходил перпендикулярно остальным для передачи электронов между каналами, что демонстрировало возможность 2D-перемещений. Данная методика может оказаться полезной в создании и управлении квантовыми битами - кубитами. Источник: Phys. Rev. Lett. 107 266803 (2011)

Генератор на туннельном диоде для диапазона ТГц

M. Feiginov (Технологический университет Дармштадта, Германия) и др. создали туннельный диод, способный генерировать излучение с рекордной частотой 1,1 ТГц при комнатной температуре. В основе устройства — полупроводниковая гетероструктура с двумя барьерами из AlAs и расположенной между ними квантовой стенкой. Толщина каждого слоя составляет около 1 нм. Рабочая частота ограничена временем туннелирования электронов и временем кулоновской релаксации, которое на данном этапе является определяющим фактором. Однако ограничение по релаксации удалось ослабить с помощью специального допирования. К диоду прикрепляется резонансная антенна, и обший размер устройства составляет менее 1 мм2. Излучение терагерцевого диапазона имеет большие перспективны практического применения, например, для недеструктивной медицинской диагностики или для поиска опасных веществ в системах обеспечения безопасности. Согласно расчетам авторов исследования, их технология по мере оптимизация параметров туннельного диода и резонатора позволит достичь частот генерации до 3 ТГц. Источник: Appl. Phys. Lett. 99 233506 (2011)

Гамма-излучение от остатка сверхновой Тихо Браге

С помощью гамма-телескопа LAT на борту космической обсерватории им. Э. Ферми на уровне достоверности 5 σ зарегистрировано гамма-излучение от остатка сверхновой Тихо Браге, взрыв которой наблюдался в 1572 г. Сверхновая SN 1572 относится к типу Ia, её причиной стал термоядерный взрыв белого карлика. Согласно наблюдениям, в одном из направлений фронт взрыва продолжает свободно расширяться, и развивается обратная ударная волна, а в противоположном направлении фронт начал замедляться, войдя в область с высокой плотностью межзвёздного газа. Спектр излучения в диапазоне 0,4 - 100 ГэВ хорошо соответствует модели генерации излучения космическими лучами, ускоренными на ударных волнах. По этой модели, ускоренные протоны сталкиваются с ядрами окружающего газа, производя нейтральные пионы, при распадах которых и рождаются гамма-фотоны. Измеренный интегральный поток излучения в указанном интервале составляет примерно 3,5 × 10-9 см-2 с-1. Источник: Astrophys. J. Lett. 744 2 (2012)


Новости не опубликованные в журнале


Позитроний в ридберговском состоянии

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали эффективную методику получения с помощью лазера атомов позитрония (связанная система электрона и позитрона) в ридберговском состоянии с главным квантовым числом n=10-25. Долгоживущее ридберговское состояние позитрония имеет хорошие перспективы для высокоточных экспериментов по проверке фундаментальных физических принципов. В том числе, в ближайшем будущем станет возможным поиск отличий в гравитационных свойствах частиц и античастиц. Источник: www.sciencedaily.com

Радиоизлучение холодного коричневого карлика

С помощью 305-метрового радиотелескопа Аресибо в Пуэрто Рико зарегистрировано спорадическое радиоизлучение от коричневого карлика (маломассивной звезды), температура которого составляет всего 900 К. Это рекордно малая температура для наблюдавшихся в радиодиапазоне коричневых карликов. Характеристики излучения могут помочь понять структуру магнитного поля и другие свойства этих оъектов. Источник: arXiv:1202.1287v2 [astro-ph.SR]

Фазовый переход в жидком MgSiO3 под давлением

D.K. Spaulding (университет Калифорнии) и его коллеги исследовали свойства жидкого силиката магния MgSiO3 при сжатии ударной волной, создаваемой импульсом мощного лазера. При давлении 300-400 ГПа был обнаружен фазовый переход c резким ростом плотности жидкости на ≈ 6,3%. Этот результат важен для моделей внутреннего строения планет, в недрах которых вещество находится в условиях большого давления и температуры. Источник: Phys. Rev. Lett. 108 065701 (2012)

Дефицит J/ψ-мезонов в столкновениях ионов

Коллаборацией PHENIX в Брукхейвенской национальной лаборатории исследованы столкновения ионов дейтерия с ионами золота D+Au при больших энергиях. Путем регистрации мюонов, рождающихся в распадах J/ψ-мезонов, обнаружен дефицит J/ψ-мезонов по сравнению с теоретическими предсказаниями. Ранее подобный дефицит наблюдался в столкновениях Au+Au, и его пытались объяснить образованием кварк-глюонной плазмы, которая ослабляет связь кварков в мезонах. Новый эксперимент по столкновениям D+Au, в которых кварк-глюонная плазма заведомо не образуется, показал, что дефицит J/ψ-мезонов должен иметь какую-то иную не выясненную пока причину. Источник: www.sciencedaily.com

Одноатомный транзистор

M. Fuechsle (Университет Нового Южного Уэльса, Австралия) и его коллеги разработали эффективный метод изготовления транзисторов на основе единичных атомов. С помощью сканирующего туннельного микроскопа атом фосфора помещался на кремниевую подложку между электродами, один из которых служил затвором транзистора. В отличие от созданных ранее одноатомных транзисторов, когда производился отбор удачных конфигураций из множества случайных попаданий атома, в данном случае атом целенаправленно с высокой точностью помещался в заданное положение между электродами. Источник: Nature Nanotechnology

Сверхсветовые нейтрино — проблема с кабелем?

Получены предварительные данные, что сверхсветовое движение нейтрино, обнаруженное в эксперименте OPERA, объясняется технической проблемой — плохим контактом между картой компьютера и кабелем, идущем от GPS-приемника. После восстановления контакта расхождение в 60 нс было устранено. Источник: news.sciencemag.org

Квантовый «микрофон»

M.V. Gustafsson (Технический университет Чалмерса, Швеция) и его коллеги создали устройство, способное регистрировать поверхностные акустические колебания чрезвычайно малой интенсивности (на уровне единичных фононов). Работа квантового «микрофона» основана на модуляции электронной плотности акустической волной в одноэлектронном транзисторе. Источник: www.sciencedaily.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