Новости физики в Интернете


Редкие распады Bs0 → μ+μ- и B0 → μ+μ-

Коллаборации CMS и LHCb, выполняющие эксперименты на Большом адронном коллайдере, сообщили о регистрации очень редких распадов мезонов Bs0 → μ+μ- и B0 → μ+μ- с достоверностью 6 σ и 3 σ, соответственно. Их вероятность мала из-за того, что они происходят за счёт слабого взаимодействия и дополнительных диаграмм второго порядка. Обнаружение распадов Bs0 → μ+μ- и B0 → μ+μ- важно тем, что они чувствительны к эффектам за пределами Стандартной модели или в её модификациях. Например, некоторые теории с дополнительными хиггсовыми бозонами предсказывали повышенную вероятность указанных распадов. В новой совместной работе проведен анализ данных CMS и LHCb по pp-столкновениям за 2011-2012 гг. Измеренные вероятности распадов хорошо согласуются с расчётами в рамках Стандартной модели, и это накладывает определённые ограничения на новые гипотетические эффекты. Источник: Nature, онлайн-публикация от 13 мая 2015 г.

Куперовское спаривание электронов без сверхпроводимости

J. Levy (Университет Питтсбурга, США) и его коллеги выполнили эксперимент, в котором впервые с большой достоверностью наблюдалось куперовское спаривание электронов в веществе без появления у этого вещества сверхпроводимости. Данный эффект был предсказан в 1969 г. D.M. Eagles. С помощью атомного силового микроскопа был изготовлен одноэлектронный транзистор, состоящий из нанопроволоки между слоями SrTiO3 и LaAlO3. Участок нанопроволоки между двумя разрывами (туннельными барьерами) представлял собой квантовую точку, в которую можно было добавлять электроны путём изменения потенциала затвора транзистора. Эксперимент проводился выше температуры сверхпроводящего перехода, так что сверхпроводимость отсутствовала. Тем не менее, наблюдалось поступление электронов парами со стороны SrTiO3 в квантовую точку. Это было установлено по наличию двойных, расщеплённых за счет эффекта Зеемана пиков на графике проводимости. Расщепление появлялось при увеличении внешнего магнитного поля выше 3 Тл. Возможно, что изучение фазы, в которой есть куперовское спаривание без сверхпроводимости, поможет в понимании механизмов высокотемпературной сверхпроводимости. Источник: Nature 521 196 (2015)

Замедление света в оптоволокне

Две независимые группы исследователей (J. Laurat (Университет Пьера и Марии Кюри — Париж 6, Франция) и др. и A. Rauschenbeutel (Венский технический университет, Австрия) и др.) впервые реализовали метод замедления групповой скорости света в веществе, который был предложен теоретически A.K. Patnaik, J.Q. Liang и K. Hakuta в 2002 г. Если раньше эксперименты по замедлению света выполнялись непосредственно в ультрахолодных газах, то в новом эксперименте импульс, представляемый единичным фотоном, передавался по оптоволокну, пропущенному сквозь облачко ультрахолодного газа атомов цезия в магнитооптической ловушке. Толщина оптоволокна была меньше длины волны света, поэтому вокруг оптоволокна возникало ближнее электромагнитное поле (evanescent field), в котором заключалось примерно 40 % энергии импульса. Благодаря взаимодействию с газом выходящего за пределы оптоволокна поля, происходило замедление всего импульса. Состоянием газа и, соответственно, электромагнитно-индуцированной прозрачностью среды можно было управлять с помощью дополнительного лазера и магнитного поля. В эксперименте J. Laurat было достигнуто как замедление групповой скорости света до величины c/3000, так и запись импульса: его остановка в результате поглощения и последующее переизлучение с эффективность 10 %. В эксперименте A. Rauschenbeutel и др. групповая скорость света замедлялась до 50 м с-1, и также осуществлялась его запись и высвобождение с эффективностью 3 %. Новый метод замедления света в оптоволокне удобен благодаря отсутствию необходимости применять зеркала, линзы и др. для отклонения света и может найти практические применения в устройствах обработки квантовой информации. Источники: Phys. Rev. Lett. 114 180503 (2015), Optica 2 353 (2015)

Циклотронное излучение единичного электрона

D.M. Asner (Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, США) и др. измерили характеристики электромагнитного излучения, генерируемого единичным электроном, вращающимся по круговой траектории в магнитном поле. Релятивистские поправки к частоте вращения зависят от энергии электронов, поэтому данный метод пригоден для измерения энергий электронов. Хотя циклотронное излучение было исследовано теоретически О. Хевисайдом ещё в 1904 г., до настоящего времени прямых измерений циклотронного излучения единичного электрона выполнено не было. В эксперименте D.M. Asner и др. регистрировалось излучение электронов, испущенных при бета-распадах ядер изомера 83Kr и захваченных в магнитную ловушку. Излучение с частотой ≈ 25 ГГц и мощностью всего в фемтоватт через волновод поступало на низкошумный усилитель. Таким способом регистрировалось излучение единичных электронов, что было установлено по характерному нарастанию частоты излучения за счёт потерь энергии электрона, а также по наличию резких скачков, интерпретируемых как столкновения электронов с молекулами газа. Планируется, что данный метод будет использован для регистрации излучения электронов в экспериментах по измерению массы нейтрино, испускаемых при радиоактивных распадах. Одновременно с нейтрино, которые сложно зарегистрировать непосредственно, испускаются и электроны, и по их энергетическому спектру можно определить массу нейтрино. В планируемом эксперименте KATRIN (Карлсруэ, Германия), детектор электронов представляет собой сложную массивную конструкцию. KATRIN является масштабным аналогом эксперимента ТРОИЦК-НЮ-МАСС, проводившегося под руководством акад. В.М. Лобашёва в ИЯИ РАН в г. Троицк, в котором было получено ограничение сверху на массу нейтрино. Новый метод измерения энергии электронов по частоте циклотронного излучения, возможно, позволит создать более компактный электронный спектрометр с высокой чувствительностью. Источник: Phys. Rev. Lett. 114 162501 (2015)

Распределение по ароматам нейтрино высоких энергий

Две группы исследователей (F. Vissani (Научный институт Гран-Сассо и Национальная лаборатория Гран Сассо, Италия) и др. и коллаборация IceCube) независимо проанализировали данные нейтринного детектора IceCube, расположенного на Южном полюсе, и пришли к выводу, что регистрируемые нейтрино распределены примерно поровну между тремя ароматами: электронным, мюонным и тау. Ранее в анализе другой группы делался вывод о том, что поток нейтрино IceCube почти полностью состоит из νe, что возможно лишь в некоторых экзотических моделях. В новом анализе обеих групп применялся метод разделения событий на трековые и ливнеподобные (по топологии области излучения света) и использовались данные о мюонах, сопровождающих нейтринные события. Обнаруженное равномерное распределение нейтрино по ароматам хорошо соответствует перемешиванию при нейтринных осцилляциях в течение долгого времени, пока нейтрино летели от далёких астрофизических источников, возможно, активных ядер галактик. Источники: Phys. Rev. Lett. 114 171101 (2015), Phys. Rev. Lett. 114 171102 (2015)


Новости не опубликованные в журнале


Звезды популяции III в далеких галактиках

С помощью телескопа VLT на красном смещении z ≈ 6.6 обнаружены две яркие галактики, заметную часть звездного населения которых, согласно полученным данным, могут составлять массивные звезды популяции III - первые звезды, образовавшиеся во Вселенной, существование которых ранее предсказывалось теоретически. Источник: arXiv:1504.01734 [astro-ph.GA]

Люминесцентный термометр

E. Homeyer (Лионский университет, Франция) и др. разработали устройство для быстрого измерения температуры в интервале от 100 до 800 К с точностью 1 К. Детектором служит дефект в алмазе (цепочка из нескольких внедренных в кристалл атомов и вакансий). Этот дефект обладает свойством люминесценции при возбуждении лазерными импульсами, а время жизни возбужденного состояния очень чувствительно к температуре благодаря особой конфигурации квантовых уровней. Таким образом, температуру можно определять путем измерения времени люминесцентного отклика. При использовании микроскопических кристаллов с дефектами данным метод позволяет измерять температуры объектов и в микрометрового масштаба. Источники: Appl. Phys. Lett. 106 243502 (2015), phys.org

Электрический разряд по траектории искривленного луча лазера

M. Clerici (Institut National de la Recherche Scientifique–Energie Materiaux Telecommunications, Канада) и др. показали, что путь для высоковольтного электрического разряда в воздухе может быть создан не только прямолинейным лазерным лучом (это было известно из предшествующих экспериментов), но и искривленными лучами, такими как пучки Бесселя и Эйри. Лазерное излучение нагревает и частично ионизирует воздух, создавая предпочтительный путь для разряда. Разряд вдоль криволинейных лучей может быть направлен в обход небольших объектов. Источник: Science Advances 1 e1400111 (2015)

Туннельный барьер внутри образца

E.Y. Cho (Калифорнийский университет, США) и др. продемонстрировали перспективную методику создания туннельного барьера внутри изначально однородного сверхпроводника. Барьер в YBa2Cu3O7 создавался с помощью сфокусированного пучка ионов гелия, которые создавали дефекты в структуре образца, что приводило к разрушению сверхпроводящих свойств в узкой области, которая затем и служила барьером. Данная методика может оказаться очень востребованной в сверхпроводящей электронике. Источник: Appl. Phys. Lett. 106 252601 (2015)

Черная дыра в центре галактики RGG 118

Оптические и рентгеновские наблюдения карликовой галактики RGG 118 показали, что в ее центре, вероятно, находится черная дыра с массой около 5 × 104 масс Солнца. Эта масса соответствует величине, полученной из экстраполяции в сторону малых масс известных корреляций между массами черных дыр и свойствами галактик. Иначе говоря, черная дыра в RGG 118 представляет пример такой корреляции с наименьшей массой. Источник: arXiv:1506.07531 [astro-ph.GA]

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