Разработан новый эффективный метод изучения полупроводников на основе эффекта фото-Холла

Важный прорыв в физике позволит изучить физические характеристики полупроводников в гораздо больших подробностях. Возможно, это поможет ускорить развитие полупроводниковой технологии следующего поколения (Авторы: Oki Gunawan — Staff Member, IBM Research. Doug Bishop — Characterization Engineer, IBM Research). Полупроводники являются основными строительными блоками сегодняшнего цифрового, электронного века, обеспечивая для нас многообразие устройств, приносящих пользу в нашу современную жизнь, таких как компьютер, смартфоны и иные мобильные устройства. Улучшения в функциональности и производительности полупроводников позволяют также обеспечивать применения следующего поколения полупроводников для вычислений, распознаваний и преобразований энергии. Исследователи уже долго борются над преодолением ограничений нашей способности полностью понять электронные заряды внутри полупроводниковых устройств и продвинутых полупроводниковых материалов, сдерживающих нашу возможность далее двигаться вперёд.

Читать далее

Российские ученые нашли способ управления электрическим вихрем Джозефсона в сверхпроводниках будущей квантовой электроники

Из МФТИ пришло сообщение о том, что его физики показали возможность локального управления Джозефсоновскими вихрями. Открытие может быть востребовано в сверхпроводящих устройствах квантовой электроники, в будущих квантовых процессорах. Джозефсоновский вихрь — это вихрь токов, возникающий в системе из двух сверхпроводников, разделенных слабой связью (диэлектриком, нормальным металлом и др.) в присутствии внешнего магнитного поля. В 1962 году Джозефсон предсказал эффект протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой изолятора, разделяющий два сверхпроводника. Такой ток назвали джозефсоновским током, а такое соединение сверхпроводников — джозефсоновским контактом. Между двумя сверхпроводниками через диэлектрик или металл, не являющийся сверхпроводником, образуется связь, называемая слабой, и устанавливается макроскопическая квантовая когерентность. Когда эту систему помещают в магнитное поле, сверхпроводники магнитное поле выталкивают.

Читать далее

Обнаружена возможность охлаждения нанотрубок с помощью постоянного тока

На фото: Резонатор из натянутой между электродами нанотрубки (C. Urgell & W. Yang / ICFO). Физики реализовали эффективное подавление механических колебаний отдельной нанотрубки при помощи электронов — ранее подобного удавалось достичь только посредством фотонов. В подвешенной нанотрубке осталось лишь несколько квантов колебаний, то есть ее удалось охладить до квантового режима, пишут авторы в журнале Nature Physics. Нанотрубки — это химические соединения цилиндрической формы, обладающие рядом необычных свойств. Обычно говорят про углеродные нанотрубки, состоящие из шестиугольных ячеек, напоминая свернутый лист графена. Помимо углерода нанотрубки также могут состоять из нитрида бора и некоторых других элементов. Одним из научных применений нанотрубок является наномеханический резонатор — закрепленная на подложке нанотрубка, способная колебаться на определенных частотах.

Читать далее

Порядок хаоса: случайные поверхности скрывают удивительные закономерности

В фильме про поиски потерянного Ковчега Индиане Джонсу пришлось искать потайную комнату, скрывавшую легендарный Ковчег Завета. Для определения его точного местоположения Индиане нужно было найти особую карту, видимую только тогда, когда солнце светит через особый кристалл в определённой комнате в определённое время дня. Подобная идея – что важнейшую информацию можно раскрыть только при точном совпадении определённых обстоятельств – встречается во многих мифах. Встречается она и в математике, иногда в неожиданных ситуациях. Вот теперь три математика доказали, что если очень точно настроить определённый тип случайности, то на свет появляются замысловатые геометрические фигуры – будто карта с кладом на обычном полу. Эти фигуры похожи на шахматные клетки, разбросанные по решёткам, которые в свою очередь сами созданы случайным процессом. Можно было бы подумать, что нагромождая случайность на случайность, мы получим неразбериху.

Читать далее

Впервые рассчитана скорость развития резонансного динамического эффекта Казимира

Физики из Германии и Бразилии впервые рассчитали, с какой скоростью производится энтропия запутывания в резонансном динамическом эффекте Казимира. Оказалось, что в пространстве-времени размерности больше трех энтропия растет линейно, что указывает на экспоненциальный рост нестабильностей. В двумерном же пространстве, где резонансные и нерезонансные моды колебаний поля связаны между собой, энтропия запутывания растет логарифмически. Статья опубликована в Physical Review D, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. Динамический эффект Казимира — это один из простейших эффектов, связанных с колебаниями квантовых полей. Суть этого эффекта заключается в следующем. Представьте себе идеально проводящую пластину, которая ускоренно движется в плоском пространстве-времени. Поскольку электрические заряды внутри проводника движутся свободно, напряженность электрического поля на поверхности пластины равна нулю на протяжении всего движения. Следовательно, при наличии внешнего электрического поля по пластине текут экранирующие токи, а сама пластина излучает, словно антенна.

Читать далее

Создана уникальная металинза, способная скручивать свет по спирали

Ученые создали металинзу – преломляющий элемент на основе метаповерхностей, которая фокусирует луч света в нескольких точках, расположенных на трехмерной спирали Подобное, как пишут авторы в журнале Science Advances, невозможно реализовать при помощи традиционной оптики, и может пригодиться в областях, где необходимо получать информацию из глубины вещества. Метаматериалы — это объекты со структурой на небольшом масштабе, глобальные свойства которых в первую очередь определяются параметрами строения. В контексте оптики метаматериалы позволяют реализовать новые режимы взаимодействия со светом. В частности, на основе метаповерхностей можно создавать плоские линзы, поляризационные камеры, преломляющие луч на произвольный угол элементы и многие другие приборы, в том числе невозможные с точки зрения традиционной оптики. В работе коллектива американских ученых под руководством Арки Маюмдара (Arka Majumdar) из Вашингтонского университета демонстрируется возможность управления полем излучения в трех измерения при помощи метаповерхности.

Читать далее

Российское системное программирование и мифы о нашем отставании от США. Часть 2

Вторая часть интервью с завкафедрой системного программирования Матмеха СПбГУ, доктором физмат наук, профессором, президентом компании «Ланит-Терком». Андрей Николаевич Терехов рассказал о создании кафедры матобеспечения ЭВМ и своих многочисленных учениках, языке PADLA, работе ассенизатора и технике бега в мешках. Я, как шпион — все знаю, где что делают. Потому что во всех компаниях много моих учеников. Самая знаменитая — JetBrains, миллиардная компания. Ее генеральный директор — Макс Шафиров (shafirov), мой дипломник. Тренер первых чемпионов мира. Прихожу туда — здрасьте, здрасьте. Кругом мои ученики. Игорь Агамирзян долгие годы был генеральным директором Российской Венчурной Компании, с Путиным встречался еженедельно. Мой дипломник 1979 года. И так далее. Трудно назвать компанию в Ленинграде, где не было бы моих учеников. Преподаю я всю сознательную жизнь. Уже на четвертом курсе читал лекции пятикурсникам.

Читать далее

Российское системное программирование и мифы о нашем отставании от США. Часть 1

Сегодня рассказывает заведующий кафедрой системного программирования Матмеха СПбГУ, профессор, доктор физмат наук, президент компании «Ланит-Терком» Андрей Николаевич Терехов — о том, как делал первый в СССР транслятор языков Алгол 68 и Ада, о силе обкома КПСС и рождении «Самсона», который никогда не ломался. Начало. — Мой отец попал под знаменитое хрущевское сокращение в 1960 году. Миллион двести тысяч человек одномоментно уволили из армии. В это время он, инженер-полковник, был замом командира авиационного корпуса в Крыму по особой части самолета — так тогда называли самолетную электронику. Но поскольку он родом из Ленинграда, здесь жили мать и сестра, он за три месяца получил квартиру. Так в 1960-м я оказался в Ленинграде. До этого много поездил по стране, а родился в Азербайджане. В учебе я не особо выделялся, но моя учительница математики посоветовала после 8 класса поступить в математическую школу — 157-ю. Она и сейчас стоит у Смольного, а тогда была просто знаменитой.

Читать далее

Комплексное математическое моделирование кровотока в микрососуде с анастомозом

В рамках сотрудничества с АНО НИИ “Микрохирургии” во главе с его президентом, профессором, доктором медицинских наук, заслуженным врачом РФ Байтингером Владимиром Федоровичем по разработке новых подходов к лечению и профилактике посттравматических эффектов от оперативного вмешательства в работу сердечно-сосудистой системы нами было проведено комплексное математическое моделирование кровотока в микрососуде с анастомозом. Смоделированная картина соответствует следующей ситуации. Гладкая мускулатура артериального русла до шва иннервирована и управляется ЦНС в такт сокращениям сердечной мышцы [1]. Сокращения гладкой мускулатуры осуществляются перистальтическим образом так, что бегущая волна сокращения мышечных волокон вдоль сосуда увеличивает сосудистый просвет так, чтобы снизить его гидродинамическое сопротивление.

Читать далее