RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Реакция синтеза p11B в стеллараторе

В реакции ядерного синтеза p11B→3α+8,7 МэВ участвуют распространенные в природе элементы, и на выходе нет нейтронов, поэтому данная реакция очень привлекательна для применения в термоядерной энергетике. Однако для её протекания требуется в 30 раз более высокая температура, чем в дейтерий-тритиевой схеме. Из-за этого возникает мощное электромагнитное излучение плазмы, препятствующее положительному выходу энергии. Теоретические расчёты тем не менее показали, что если нарушить тепловое равновесие электронов и положительных ионов, уменьшив электронную температуру, то радиационные потери можно понизить. До сих пор реакция p11B наблюдалась только в плазме, производимой мощными лазерными импульсами, и на ускорителях. R.M. Magee (Национальный институт термоядерных исследований, Япония и TAE Technologies, США) и соавторы впервые продемонстрировали реакцию p11B в плазме с магнитным удержанием [1]. В сверхпроводящий стелларатор LHD (Large Helical Device) бор поступал в виде порошка в тлеющем разряде (процесс боронизации плазмы) и концентрировался вблизи ядра удерживаемой плазмы. Туда же инжектировались протоны с высокой энергией. Ядерные реакции регистрировались кремниевым детектором по всплескам потока альфа-частиц. Для практического применения реакции p11B в реакторе потребуется ещё решение сложных технических проблем. [1] Magee R M et al. Nature Communications 14 955 (2023)

Сверхпроводимость гидрида при комнатной температуре

Ряд данных указывает на то, что гидриды могут иметь высокую температуру сверхпроводящего перехода Tc, и уже была обнаружена сверхпроводимость CaH6 с Tc=220-235 К при давлении 150 ГПа. Наряду с повышением Tc, актуальной является задача понижения давления, при котором возникает высокотемпературная сверхпроводимость. В качестве перспективного метода рассматривалось допирование, повышающее стабильность атомной решетки. Новый эксперимент N. Dasenbrock-Gammon (Рочестерский университет, США) и соавторов подтвердил это ожидание [2]. В гидриде лютеция, допированном азотом, наблюдалась сверхпроводимость при комнатной температуре Tc=294 К (21°C) и давлении всего в 10 кбар. Наличие сверхпроводимости было показано несколькими способами: по отсутствию электрического сопротивления, по поведению магнитной восприимчивости и теплоёмкости и др. Структура допированного азотом гидрида лютеция пока полностью не выяснена. Для её понимания потребуется исследование методом нейтронной дифракции. Получение комнатнотемпературной сверхпроводимости является одной из наиболее актуальных задач современной физики [3]. О неоднозначных результатах в исследовании сверхпроводимости углеродистого гидрида серы см. [4]. [2] Dasenbrock-Gammon N et al. Nature 615 244 (2023) [3] Гинзбург В Л УФН 174 1240 (2004); Ginzburg V L Phys. Usp. 47 1155 (2004) [4] Садаков А В, Соболевский О А, Пудалов В М УФН 192 1409 (2022); Sadakov A V, Sobolevsky O A, Pudalov V M Phys. Usp. 65 1313 (2022)

Локализация света в муаровой решётке

Муаровые решётки – это структуры, создаваемые идентичными подрешетками, повернутыми в своей плоскости на некоторый угол по отношению к другу. В системах с атомными слоями в виде муаровых решёток была открыта необычная сверхпроводимость и другие интересные эффекты. А.А. Архипова (Институт спектроскопии РАН и Факультет физики НИУ ВШЭ) и соавторы впервые продемонстрировали фотонную муаровую решётку, созданную с помощью фемтосекундного лазера [5]. Муаровая решётка ограничивалась квадратной областью, что позволило изучать краевые возбуждения как в линейном, так и в нелинейном режимах для различных ориентаций первичной решётки. Было обнаружено, что муаровая решётка поддерживает линейные моды, локализованные в углах и по краям решётки со слабым фоном внутри, и наблюдался переход от линейных квазилокализованных состояний к поверхностным солитонам, возникающим при более высоких интенсивностях света. [5] Arkhipova A A et al. Phys. Rev. Lett. 130 083801 (2023)

Временное отражение

Обычное отражение сигналов происходит от пространственной границы между средами с разными свойствами. Однако теоретически рассматривался вариант «временного отражения» после синхронного изменения свойств однородной среды. В этом случае отражение происходит не на пространственной, а на временной границе. Ранее похожий эффект наблюдался лишь для монохроматических сигналов, когда свойства среды модулировались другим сигналом с удвоенной частотой. H. Moussa (Нью-Йоркский университет, США) и соавторы впервые продемонстрировали эффект временного отражения для широкополосных электромагнитных сигналов [6]. Для этого использовался метаматериал – большой массив микрочипов, одновременно подключающих дополнительные конденсаторы, изменяя тем самым электрические свойства среды. В результате, входящий сигнал разделялся на отраженный и проходящий сигналы с преобразованием частот. Применение двух таких метаматералов позволило наблюдать интерференцию проходящих и отраженных во времени сигналов. [6] Moussa H et al. Nature Physics, онлайн-публикация от 13 марта 2023 г.

Чёрные дыры и космология

В теории гравитации существуют модели несингулярных чёрных дыр (ЧД), массы которых увеличиваются благодаря расширению Вселенной. D. Farrah (Гавайский Университет, США) и соавторы выполнили проверку данной гипотезы о росте массы для ЧД в ядрах галактик на красных смещениях 0 < z < 2,7 [7]. Были найдены свидетельства того, что массы ЧД за это время действительно увеличились по отношению к звёздным массам галактик в 8-20 раз, причем весь рост сложно объяснить аккрецией газа. Если предположить зависимость массы ЧД от масштабного фактора Вселенной в степенном виде M ∝ ak, то k = 3,11+1,19−1,33. При k ≈ 3 внутренняя часть пространства-времени таких ЧД под горизонтом может определяться некоторой разновидностью тёмной энергии [8-10]. Еще одной интересной возможностью является объяснение ускоренного расширения Вселенной ростом массы всех ЧД, в том числе, образовавшихся в результате звёздной эволюции. В работе [7] показано, что увеличение их массы по закону M ∝ ak с k ≈ 3 может создать имитацию присутствия во Вселенной тёмной энергии, приводящей к ускоренному расширению. Для проверки этой модели необходимы дальнейшие исследования на более обширном статистическом материале. [7] Farrah D et al. The Astrophysical Journal Letters 944 L31 (2023) [8] Глинер Э Б ЖЭТФ 49 542 (1965); Gliner E B JETP 22, 378 (1966) [10] Dymnikova I General Relativity and Gravitation 24 235 (1992) [9] Глинер Э Б УФН 172 221 (2002); Gliner E B Phys. Usp. 45 213 (2002)

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, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение