Обнаружена способность воды излучать в терагерцовом диапазоне

Прежде генерация такого излучения в жидкой среде считалась невозможной из-за высокого поглощения, однако в своем новом исследовании ученые описали физическую природу этого явления и показали, что источники жидкого излучения могут быть столь же эффективны, как и традиционные. Исследовательская группа из Университета ИТМО и Университета Рочестера (США) провела исследование по формированию терагерцевого излучения в жидкостях. Результаты работы опубликованы в журнале Applied Physics Letters. Терагерцевое электромагнитное излучение может с легкостью проходить сквозь ряд материалов, за исключением металлов и воды. Сегодня оно широко используется в системах безопасности для выявления наркотиков и оружия, также его применяют в биомедицинских исследованиях.

Читать далее

Физики впервые снизили температуру звуковой волны с помощью лазерного излучения

Американские физики впервые охладили звуковую волну — систему фононов, которые движутся в 2,3-сантиметровой кремниевой трубочке. Для этого ученые светили в трубочку инфракрасным излучением и подбирали параметры волн таким образом, чтобы взаимодействие между фотонами и фононами было максимальным. В результате исследователям удалось охладить фононы на 30 градусов. Статья опубликована в Physical Review X и находится в свободном доступе, кратко о ней сообщает Physics. Как правило, чтобы охладить оптомеханический прибор до сверхнизкой температуры, физики прибегают к лазерному охлаждению — а точнее, к охлаждению методом боковой полосы (sideband cooling).

Читать далее

Ученым впервые удалось объяснить природу массы протона

Протоны состоят из еще меньших частиц, называемых кварками, поэтому можно ожидать, что простое сложение масс кварков должно давать массу протона. Однако их сумма слишком мала, чтобы объяснить массу протона. И новые, детальные расчеты показывают, что только 9 процентов энергии протона приходится на массу составляющих кварков. Остальная масса протона происходит из сложных процессов, происходящих внутри частицы. Кварки получают свои массы в результате процесса, связанного с бозоном Хиггса – элементарной частицей, впервые обнаруженной в 2012 году. Но «массы кварков крошечные», – говорит соавтор исследования и физик-теоретик Кех-Фей Лю из Университета Кентукки в Лексингтоне. Поэтому они имеют не слишком важное значение для объяснения массы протона.

Читать далее

Открыта технология создания сверхпроводников на основе графена

Российско-германские физики выяснили, что графен можно превратить в сверхпроводник, склеив два листа «нобелевского углерода» и вставив в них определенные чужеродные атомы. Их выводы и первые результаты опытов с подобными материалами были представлены в журнале Science Advances. «Двойные листы графена давно привлекают интерес ученых, так как все мы считали, что они представляют собой полупроводник с ненулевой запрещенной зоной. Высокое разрешение ускорителя BESSY II позволило нам открыть особую плоскую энергетическую зону, которую раньше никто не замечал», — рассказывает Андрей Варыхалов из Центра Гельмгольца в Берлине (Германия).

Читать далее

Нанопружины с особыми свойствами для создания нанороботов и наносенсоров получены Российскими учеными

Нанопружины из кобальта и железа впервые получили ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Университета Корë (Республика Корея). Благодаря сочетанию магнитных свойств и способности сохранять упругость, их можно использовать для создания нанороботов, наносенсоров, новых видов памяти и агентов для адресной доставки лекарств, в том числе для противораковой терапии. Об этом российские и корейские исследователи рассказали в статье в авторитетном международном журнале Nanoscale. Как сообщили ученые, нанопружины — это необычные объекты, открытые несколько лет назад, и их магнитные свойства прежде специально не исследовали.

Читать далее

Движение быстрее скорости света: теория, мифы и будущая реальность?

Межзвездные путешествия продолжают будоражить умы общественности. Варп-двигатели уже давно активно упоминаются в поп-культуре — как в литературе, так и в кино. Но удастся ли человечеству создать технологию, которая сможет манипулировать пространством-временем, обеспечивая передвижение быстрее света? Мы постоянно встречаем это в научной фантастике: корабли с варп-двигателями позволяют персонажам рассказа, романа, фильма или телесериала исследовать новые планеты и даже галактики. Эти аппараты могли бы даже летать быстрее скорости света, пусть и Общая теория относительности учит нас, что никто не может двигаться быстрее света. Не так ли? В конце концов, у света нет массы, значит, он может перемещаться со скоростью 299 792 458 метров в секунду.

Читать далее

Ученые создали магнитный диод с возможностью пропускания магнитного поля в одном направлении

Австрийские физики построили магнитный диод — прибор, который пропускает магнитный поток только в одном направлении. Для этого ученые поместили одну из катушек индуктивности внутрь полого круглого проводника с U-образным сечением и заставили его вращаться. Параллельно исследователи измеряли взаимную индуктивность этой катушки с катушкой, расположенной под основанием проводника. При определенной частоте вращения одна из индуктивностей обращалась в ноль, а другая оставалась конечной, то есть принцип взаимности нарушался. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

Читать далее

Найден новый жаропрочный суперсплав для авиационных реактивных двигателей и газовых турбин

Первое в своем роде исследование, которое опубликовано в журнале Scientific Reports, описывает сплав на основе карбида титана (TiC) и легированного молибден-кремний-бора (Mo-Si-B), или MoSiBTiC, высокотемпературная прочность которого определили постоянным воздействием при температурах от 1400°C до 1600°C. «Наши эксперименты показывают, что сплав MoSiBTiC невероятно прочен, по сравнению с передовыми однокристальными никелевыми суперсплавами, часто используемыми в горячих отсеках тепловых двигателей, вроде авиационных реактивных двигателей и газовых турбин для генерации электроэнергии, – говорит ведущий автор исследования профессор Киосуке Ёсими из Высшей инженерной школы Университета Тохоку. – Эта работа предполагает, что MoSiBTiC, будучи высокотемпературным материалом, не входящим в число суперсплавов на основе никеля, – многообещающий кандидат для применения в этой области».

Читать далее

Создан вычислительный топологический генератор стабильных кристаллических структур

Ученые создали предсказатель кристаллических структур, позаимствовав его принцип у природы. Результаты исследования опубликованы в журнале Computer Physics Communications. Из-за быстрого темпа возникновения новых технологий перед химиками стоит постоянная задача искать и создавать новые вещества и материалы: более прочные, легкие, стабильные, сверхпроводящие. Список инноваций в области материаловедения, необходимых в современном мире, можно продолжать долго. Искать и находить новые вещества непросто. Экспериментально делать это долго и дорого, так как нередко требуются особые условия, сильно отличающиеся от комнатных.

Читать далее