Томские ученые добились прямого наблюдения за субатомными частицами без их замедления

Картинки по запросу Cherenkov RadiationМеждународный коллектив ученых, в который вошли исследователи из Томского политехнического университета, добился прямого наблюдения так называемого дифракционного излучения Вавилова — Черенкова в видимом диапазоне. В ходе эксперимента ученым удалось показать, что это излучение возникает, когда пучок заряженных частиц пролетает мимо прозрачного диэлектрика, а не проходит сквозь него, как в традиционных схемах. При этом его мощности оказалось достаточно, чтобы дать информацию о характеристиках самого пучка, хотя ранее считалось, что этот эффект незначителен и не представляет интереса. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Читать далее

В России создан датчик света на основе графеновой пленки толщиной в один атом

Картинки по запросу графен датчик светРоссийские и зарубежные физики превратили графен, лист из углерода толщиной в один атом, в очень эффективный датчик света, почти не потребляющий энергии и не требующий охлаждения. «Инструкции» по их сборке были представлены в журнале ACS Photonics. «По сути, мы впервые продемонстрировали новую технологию, основанную на прямой лазерной модификации графена, материала атомной толщины, и впервые продемонстрировали функциональный прибор – фотодетектор, созданный с ее использованием», — рассказывает Иван Бобринецкий из Московского института электронной техники в Зеленограде, чьи слова передает пресс-служба Российского научного фонда. Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот.

Читать далее

Впервые экспериментально показан квантовый “гейт” для квантовых вычислений

Картинки по запросу квантовая телепортацияИсследование опубликовано в журнале Nature. Главный принцип этой работы — квантовая телепортация, уникальное свойство квантовой механики, ранее использованное для передачи неизвестных квантовых состояний между двумя сторонами без физической отправки самого состояния. Используя теоретический протокол, разработанный в 1990-х, йельские ученые экспериментально показали квантовую операцию – гейт – без каких-либо прямых взаимодействий. Такие гейты необходимы для квантового вычисления, которое зависит от сетей отдельных квантовых систем — архитектуры, которую многие исследователи считают способной компенсировать ошибки, свойственные квантовым вычислительным процессорам.

Читать далее

Опровергнут фундаментальный закон излучения Планка для теплового излучения наномасштабных объектов

Картинки по запросу закон излучения планкаУченые провели наномасштабный эксперимент, в котором опровергли один из основополагающих законов современной физики. Результаты исследования могут изменить наше понимание передачи энергии. Закон излучения Планка был в центре интенсивных испытаний на протяжении почти целого века. Однако в результате нового анализа ученые обнаружили, что он не работает на самых малых масштабах. Пока не ясно, что именно это значит для науки, но обычно, когда законы перестают работать, можно ожидать новых открытий. Это окажет влияние не только на атомную физику, но и на всю науку в целом, включая формирование планет и климатические модели. Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Читать далее

Ученые Томского университета выяснили роль легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона

Картинки по запросу озонИсследователи совершили прорыв в понимании квантовых механизмов превращений легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона при высоких энергиях. Доцент физического факультета Томского государственного университета Роман Кочанов и научный руководитель лаборатории КВАМЕР ТГУ, профессор Владимир Тютерев в кооперации с учеными Национального центра научных исследований Франции (CNRS) совершили прорыв в понимании квантовых механизмов превращений легких и тяжелых изотопов кислорода в процессе образования молекул озона при высоких энергиях. Более 20 лет физики всего мира пытались найти объяснения экспериментальным измерениям, не согласующимся с теоретическими моделями образования молекул озона.

Читать далее

В России создан новый тип наночастиц для фотоники будущего с управляемым спектром излучения

Картинки по запросу Halide Perovskite NanoparticlesРоссийские и зарубежные ученые создали новый тип наночастиц, спектром которых можно свободно управлять уже после изготовления. Описание частиц и итоги опытов представлены в журнале Nano Letters. “Результаты наших опытов интересны не только для создания фотонных чипов. Перестройку спектра излучения массива наночастиц можно использовать, например, для определения концентрации паров соляной кислоты и других галогенидов водорода в окружающей среде”, отмечает Екатерина Тигунцева, аспирант Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба вуза. Свет и другие типы электромагнитных волн переносят информацию гораздо эффективнее и быстрее, чем электрические сигналы.

Читать далее

В России создан новый катализатор для синтеза поликремния солнечных батарей

Картинки по запросу синтез моносиланаРоссийские химики разработали новые катализаторы, ускоряющие синтез моносилана – исходного сырья для получения поликремния, который используется в микро- и наноэлектронике, а также солнечной энергетике. Катализаторы оказались дешевле, экологичнее и эффективнее существующих аналогов. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Сообщение о своем исследовании ученые опубликовали в журнале Applied Catalysis B: Environmental. Поликристаллический кремний, или поликремний, состоит из множества кристаллитов этого элемента, то есть находится в состоянии, промежуточном между аморфным и монокристаллическим кремнием. При массовом производстве его стоимость составляет примерно 20 долларов за килограмм, однако спрос на него в последние годы стремительно растет, в основном за счет развития солнечной энергетики.

Читать далее

В Китае стартовал проект создания суперкомпьютера на основе сверхпроводимости

Картинки по запросу China superconducting computerВ настоящее время в Китае начат проект, на который планируется потратить 1 миллиард юаней (145.4 миллиона американских долларов), целью которого является создание нового суперкомпьютера, основанного на использовании явления сверхпроводимости. Основой процессоров и некоторых других компонентов этого суперкомпьютера станут схемы, изготовленные из специальных материалов, которые, будучи охлажденными до сверхнизких температур, будут потреблять во время своей работы в 40-1000 раз меньше энергии, чем аналогичные традиционные схемы. И, согласно планам, первый опытный образец нового суперкомпьютера должен появиться на свет уже в 2022 году.

Читать далее

Разработан прототип 3D-принтера для высокоточной печати графеновым аэрогелем

Картинки по запросу graphene printing

Графен известен как условно двухмерный материал, листы которого имеют одноатомную толщину. Но для того, чтобы этот материал можно было использовать на практике, в большинстве случаев требуется придание ему более сложных трехмерных форм. Укладка нескольких листов графена друг на друга не решает эту проблему, материал тут же теряет свою механическую прочность и ряд других уникальных физических, химических, оптических и электрических свойств, ведь в этом случае он превращается в очень тонкий слой самого обычного графита. Частичным решением вышеописанной проблемы является новая технология трехмерной печати, разработанная исследователями из Политехнического института и университета Вирджинии (Virginia Tech).

Читать далее