Новости физики в Интернете


Поиск стерильных нейтрино

В международном эксперименте Daya Bay, проводимом в Китае, выполнен поиск лёгких стерильных нейтрино в предположении, что им соответствует четвёртое массовое состояние обычных нейтрино. Стерильные нейтрино, если они существуют, не участвуют в слабых взаимодействиях Стандартной модели и недоступны для регистрации обычными детекторами. Но их тем не менее можно было бы обнаружить косвенным путём по исчезновению обычных нейтрино при их превращениях (осцилляциях) в стерильные нейтрино. В эксперименте Daya Bay антинейтрино анти-νe рождаются в шести атомных ректорах и регистрируются детекторами на различных расстояниях. По убыванию с расстоянием потока анти-νe и модификации их энергетического спектра исследуется эффект нейтринных осцилляций. Данные, собранные в течение первых 217 дней (за это время наблюдались более 300000 событий взаимодействия нейтрино), согласуются с моделью осцилляций между тремя известными ароматами нейтрино, а дополнительных осцилляций в стерильные нейтрино пока не выявлено. Поиск четвёртого массового состояния нейтрино выполнен в ранее почти не исследованном диапазоне масс 10-3 эВ2 ≤ |Δm241| ≤ 0,1 эВ2, и были получены новые ограничения на угол смешивания θ14 в зависимости от |Δm241|. Исследование стерильных нейтрино интересно, в частности, тем, что эти частицы могут давать вклад в среднюю плотность Вселенной, оказывая влияние на её эволюцию. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 141802 (2014)

β-запаздывающие распады ядер 56Zn

В β-распадах большинства ядер, обладающих протонной радиоактивностью, сначала из ядра вылетает протон, и только затем возбуждённое ядро испускает γ-фотон. S.E.A. Orrigo (Университет Валенсии, Испания) и др. выполнили наблюдение редкой моды β-распада ядер 56Zn, когда протон вылетает из ядра после γ-фотона. Это происходит из-за наличия в ядре дополнительных симметрий, влияющих на вероятности процессов. Ранее подобные распады наблюдались лишь в случае лёгких ядер 32Ar, сильно отличающихся от 56Zn по своей структуре. В эксперименте, выполненном в Лаборатории GANIL (Франция), регистрировались заряженные фрагменты распадающихся ядер и гамма-излучение. Всего было зарегистрировано три события указанных редких распадов. Из данных эксперимента удалось уточнить величины взаимодействий, соответствующих переходам Ферми и Гамова – Теллера. Полученные результаты важны для понимания структуры ядер и механизмов их распада. Источник: Phys. Rev. Lett. 112 222501 (2014)

Фермионы Майораны в цепочке атомов

Группой исследователей из Принстонского университета и Техасского университета в Остине (США) выполнен эксперимент, в котором с большей достоверностью, чем в предшествующих экспериментах, наблюдались квазичастицы со свойствами майорановских фермионов на концах цепочки атомов железа. Исследовалась ферромагнитная цепочка атомов на поверхности сверхпроводящего кристалла свинца при температуре 1,4 K. За счёт спин-орбитальных взаимодействий между атомами железа и свинца цепочка становилась так называемым топологическим сверхпроводником. С помощью сканирующего туннельного микроскопа измерялся энергетический спектр в зависимости от пространственного положения. На концах цепочки наблюдался спектральный пик, соответствующий фермионам Майораны. Эксперимент был повторен в условиях слабого магнитного поля, разрушающего сверхпроводимость свинца. При этом указанный пик исчезал, что исключало гипотезу магнитных резонансов (эффект Кондо) как возможной причины появления пика. Фермионы Майораны могут найти применения в квантовых вычислениях. Возможно, из них удастся создать топологические кубиты, устойчивые к декогеренции. Источник: Science 346 602 (2014)

Фотопроводимость тонкого слоя MoS2

Как правило, под действием света проводимость полупроводников возрастает в результате появления дополнительных носителей зарядов — электронов и дырок. Однако C.H. Lui (Массачусетский технологический институт, США) и др. обнаружили, что в тонком слое полупроводника MoS2 толщиной всего в три атома имеет место обратное явление: его проводимость под действием лазерных импульсов уменьшается примерно на 70 % в диапазоне температур 4-350 K. Этот эффект обусловлен увеличением энергии связи квазичастиц в двумерном случае по сравнению с объёмными полупроводниками. В тонком слое MoS2 под действием света появляются связанные пары электронов и дырок —экситоны, которые взаимодействуют с уже имеющимися в MoS2 свободными электронами, образуя квазичастицы-трионы — связанные системы из дырки и двух электронов. Трионы обладают зарядом единичного электрона, но втрое большой эффективной массой. Таким образом, концентрация носителей зарядов под влиянием света не увеличивается, а их подвижность и, следовательно, проводимость образца уменьшается. Для измерения проводимости через образец пропускались радиоимпульсы терагерцевого диапазона, синхронизированные со световыми, и уменьшение затухания радиоимпульсов свидетельствовало об уменьшении проводимости. Ранее короткоживущие трионы наблюдались лишь при низких температурах, но в данном эксперименте они появлялись и при комнатной температуре. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 166801 (2014)

Позитроны в космических лучах

С помощью детектора AMS, установленного на борту Международной космической станции, впервые обнаружено, что при энергии выше ≈ 200 ГэВ относительная доля позитронов e+ в составе космических лучей перестаёт возрастать с увеличением энергии. Рост относительной доли e+ в суммарном потоке e+ и e-, начиная с энергии ≈ 30 ГэВ, был обнаружен ранее детекторами PAMELA, Fermi и др. Причём, согласно новым данным AMS, спектр e+ становится более жёстким, в то время как спектр e- меняется мало. Это противоречит предсказаниям обычных моделей генерации e+ при взаимодействии космических лучей с межзвездным газом и излучением. Причина избытка e+ пока остается неизвестной. Выдвигались гипотезы о генерации e+ при аннигиляции частиц тёмной материи, о рождении e+ вблизи пульсаров или об их дополнительном ускорении в источниках космических лучей. За 30 месяцев работы детектором AMS накоплена большая статистика при энергиях e+ от 0,5 ГэВ до 500 ГэВ. Оказалось, что при ≈ 200 ГэВ рост относительной доли e+ прекращается. При этом поток e+ на достигнутом уровне точности ≈ 3 % остается изотропным. Если избыточные e+ возникают при аннигиляции частиц тёмной материи, то окончание роста доли e+ соответствует массе частиц тёмной материи ≈ 1 ТэВ. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 121101 (2014)


Новости не опубликованные в журнале


Столкновение солитонов в конденсате Бозе-Эйнштейна

J.H.V. Nguyen (Университет Райса, США) и др. показали в своем эксперименте, что движущиеся солитоны в бозе-эйнштейновском конденсате могут почти свободно проходить друг сквозь друга. Это свойство обусловлено квантовой суперпозицией волновых функций, соответствующих солитонам. Источники: Nature Physics, онлайн-публикация от 2 ноября 2014 г., physicsworld.com

Пассивное радиационное охлаждение

A.P. Raman (Стэнфордский университет, США) и др. разработали и изготовили слоистый материал, выполняющий охлаждение без необходимости в дополнительных источниках энергии, которые обеспечивали бы работу по охлаждению. Принцип действия материала заключается в том, что он имеет оптически прозрачные слои, эффективно излучающие тепло в интервале длин волн 8-13 мкм ИК-диапазона, а под ними расположены зеркальные слои, хорошо отражающие свет в широком диапазоне. Эксперимент показал, что в солнечную погоду температура под таким материалом на несколько градусов меньше, чем температура окружающих предметов. Источники: Nature 515 540 (2014); physicsworld.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