Подтверждена сверхпроводимость гидрида латана при −23 градусах Цельсия

Группа физиков при участии российских ученых подтвердила сверхпроводимость гидрида латана LaH10 при температуре 250 кельвинов (−23 градуса Цельсия) и давлении 1,7 миллиона атмосфер. На этот раз исследователи не только увидели падение сопротивления образца ниже критической температуры, но также подтвердили изотопический эффект и зависимость критической температуры от напряженности магнитного поля. Кроме того, физики установили кристаллическую  структуру рекордного сверхпроводника. Статья опубликована в Nature, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Несмотря на то, что явление сверхпроводимости было открыто более ста лет назад, физики до сих пор плохо понимают, как оно работает. «Стандартной» теорией сверхпроводимости является теория Бардина — Купера — Шриффера (БКШ), в которой сверхпроводящая фаза возникает за счет конденсации куперовских пар.

Читать далее

Создан магнитный датчик размером с молекулу для магнитных запоминающих устройств, спинтроники, квантовой информатики

Физики из США и Китая изучили магнитные взаимодействия молекулы никелоцена, которая находилась на поверхности серебра Ag(100), с такой же молекулой на конце иглы сканирующего туннельного микроскопа. Авторам работы удалось обнаружить величины взаимодействия в различных направлениях и положения, в которых квантовые состояния двух молекул становились смешанными. Данные статьи, опубликованной в Science, будут полезны для дальнейших разработок в сфере магнитных запоминающих устройств, спинтроники, квантовой информатики. Информация на вращающихся жестких дисках хранится в виде намагниченных областей, которые вызывают протекание электрического тока, когда через них проходит магнитный датчик, считывающий данные. Чем меньше такие области, тем больше емкость запоминающего устройства при тех же размерах. Однако в таком случае и датчик должен быть соразмерным намагниченным элементам.

Читать далее

Синтезирован новый высокотемпературный сверхпроводник на основе купрата бария

Физики смогли синтезировать кислород-дефицитный купрат бария Ba2CuO4-y, который становится сверхпроводящим уже при 73 кельвинах. Это соединение обладает структурой перовскита с очень сжатым октаэдром и концентрацией дырок выше, чем раньше считалось оптимальным для подобных сверхпроводников. Результаты исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences, ставят под вопрос современные представления о сверхпроводимости в купратах. Явление сверхпроводимости (способность проводить электрический ток без сопротивления) уже нашло множество применений: из сверхпроводников изготавливают сверхмощные магниты для магнитно-резонансной томографии и Большого адронного коллайдера, сверхточные детекторы магнитного поля. Однако полностью понять механизмы этого явления пока не удалось. Исследователи продолжают поиски способов повышения критических температур, при которых вещества проявляют сверхпроводимость.

Читать далее

Биолюминесцентные микроводросли намного опередили лучшие солнечных панели по эффективности преобразования света в электричество

Наверняка многие люди считают, что преобразование солнечной энергии в электрическую с помощью солнечных панелей – исключительно достижение современной науки. Но это не так, поскольку за миллионы лет до появления человеческой цивилизации данный процесс сформировался и продолжает существовать в живой природе. При этом эффективность природных «солнечных панелей» намного выше, чем самых совершенных образцов, созданных человеком. Команда ученых Университета Бирмингема (Великобритания) установила способность флуоресцентных водорослей улавливать до 95 % поступающего к ним света. Для сравнения, производительность современных солнечных панелей составляет не более 10-20 %. Используя передовые методы масс-спектрометрии, ученые смогли глубже изучить два типа микроорганизмов – красные и синезеленые водоросли (известных также, как цианобактерии — прим. ред.).

Читать далее

Погружение на три миллиарда лет: история загадочной Кольской сверхглубокой скважины

С конца XIX века считалось, что Земля состоит из коры, мантии и ядра. При этом никто толком не мог сказать, где кончается один слой и начинается следующий. Ученые не знали даже, из чего, собственно, эти слои состоят. Еще каких-нибудь 30 лет назад исследователи были уверены, что слой гранитов начинается на глубине 50 метров и продолжается до трех километров, а затем идут базальты. Мантия предполагалась на глубине 15-18 километров. Сверхглубокая скважина, которую начали бурить в СССР на Кольском полуострове, показала, что ученые ошибались. Проекты путешествия в глубь Земли появились в начале 1960-х годов сразу в нескольких странах. Первыми начали бурить сверхглубокие скважины американцы, причем они старались делать это в таких местах, где, по данным сейсмических исследований, земная кора должна была быть тоньше.

Читать далее

В МФТИ разработан прототип энергоэффективных запоминающих устройств

Ученым из МФТИ и их коллегам из Германии и Нидерландов удалось добиться переключения намагниченности материала на предельно коротких временах и с минимальными энергетическими затратами. Другими словами, исследователи разработали прототип энергоэффективных запоминающих устройств. Статья опубликована в журнале Nature. В области стремительно развивающихся информационных технологий велик спрос на устройства, контролируемые квантовыми механизмами без энергетических потерь. Ведь более 3% мирового электричества идет на обслуживание центров хранения данных — и цифра продолжает расти. Фундаментальные законы физики совсем не запрещают существование технологии быстрого и энергетически эффективного хранения данных — а ведь именно чтение и запись информации является «бутылочным горлышком» в развитии информационных технологий.

Читать далее

Создана теория и проведен удачный эксперимент по спиральной “намотке” жидкости на цилиндр

Физики из Нидерландов впервые намотали струю воды на тонкий цилиндр и разработали теорию, которая объясняет это явление. Для тонких цилиндров эта теория позволяет получить не только качественные, но и количественные предсказания, то есть заранее рассчитать угол отклонения струи и форму спирали. По словам ученых, в будущем разработанная теория поможет бороться с так называемым «эффектом чайника», из-за которого переливаемая в емкость жидкость расплескивается и попадает на стол. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Попробуйте перелить чай из кружки в кружку, и вы почти наверняка прольете несколько капель: вместо того, чтобы спокойно литься в нужном направлении, струя жидкости неожиданно «прилипает» к стенке кружки и попадает на стол. Тот же эффект возникает, если вы будете слишком медленно лить жидкость из чайника, поэтому физики называют его «эффектом чайника».

Читать далее

Разработан кольцевой метаматериал, поглощающий за счет своей структуры более 90% акустических волн

«Современные звукоизоляторы – в буквальном смысле толстые стенки», – говорят исследователи из команды профессора Бостонского университета Синь Чжана (Xin Zhang). Их проект на традиционные подходы совсем не похож: в нем используется метаматериал, уникальные свойства которого определяются не его составом, а деталями формы и структуры. В статье, опубликованной в журнале Physical Review B, ученые описывают и демонстрируют такую структуру – открытую, похожую на серию колец, сквозь которые может течь свободный поток воздуха, но при этом почти ни один звук не вырывается наружу. Физики начали с математического моделирования такой формы и размеров метаматериала, которые смогут эффективно перенаправлять акустические волны обратно к своему источнику. Произведя такую структуру с помощью 3D-принтера, ученые закрепили ее на конце пластиковой трубы, у противоположного конца которой был размещен динамик.

Читать далее

Предложен новый квантовый материал для переноса информации из человеческого мозга

Ученые утверждают, что разработали новый «квантовый» материал, который однажды будет способен переносить информацию прямо из человеческого мозга в компьютер. Исследование пока находится на раннем этапе, но взывает к идеям вроде загрузки мозга в облако или подключения людей к компьютеру для отслеживания показателей здоровья. Все эти концепции прежде были исключительно уделом научной фантастики. Новый квантовый материал, описанный в статье журнала Nature Communications, представляет собой «никелатовую решетку», которая, как утверждают ученые, может напрямую преобразовывать электрохимические сигналы мозга в электрическую активность, которая может быть интерпретирована компьютером.

Читать далее