Европейские физики построили первый в мире разделенный нейтронный интерферометр. В своем опыте они работали с симметричной схемой, в которой подвижен только анализатор. Благодаря высокоточной системе позиционирования и контролю температуры им удалось получить чрезвычайно контрастную интерферограмму. В перспективе их наработки помогут создать новый кососимметричный нейтронный интерферометр, плечи которого можно будет делать длинными. Исследование опубликовано в Journal of Applied Crystallography. Более полувека назад Ричард Фейнман, рассуждая о квантовых свойствах электронов, предложил мысленный эксперимент с двумя щелями. Его целью было показать возникновение квантовой интерференции, которая возникает, если частица может достигнуть конечной точки несколькими альтернативными способами. Предложенный принцип нашел применение в интерферометрах — приборах, основанных на чувствительности квантовой интерференции к условиям, в которых распространяются частицы.
Архив рубрики: Наука
Впервые удалось сплюснуть трехмерный вигнеровский кристалл в пленке арсенида алюминия
Иллюстрация: Md. S. Hossain et al. / Physical Review Letters, 2022. Американские физики сообщили о том, что они увидели признаки анизотропного вигнеровского поликристалла в пленках арсенида алюминия. Для усиления эффекта физики прикладывали мощное дополнительное механическое напряжение вдоль одного из направлений. О сжатости вигнеровского кристалла ученые судили по анизотропному поведению дифференциального сопротивления. Исследование опубликовано в Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Physics. Представление об электронах, распространяющихся по кристаллической решетке, словно атомы или молекулы в некотором объеме, нашло свое отражение в модели электронного газа. Со временем физики нашли режимы, в которых движение электронов можно описать гидродинамическими уравнениями в рамках модели электронной жидкости. В таких жидкостях недавно обнаружили настоящие электронные водовороты.
Создана технология самосборки частиц в структуры, способные к случайной лазерной генерации
Иллюстрация: Manish Trivedi et al. / Nature Physics, 2022. Британские физики продемонстрировали технологию самосборки коллоидных частиц в структуры, способные к случайной лазерной генерации. Особенность такого подхода в том, что случайные лазеры возникают и исчезают вокруг дополнительных композитных янусовских частиц в зависимости от того, включена ли их тепловая накачка. Правильная расстановка нескольких таких частиц Януса позволяет смещать область лазерной генерации и создавать источники света произвольной геометрии. Исследование опубликовано в Nature Physics. Самоорганизацией называют спонтанное возникновение структуры, в которой порядок простирается на расстояния, большие, чем масштаб взаимодействия двух соседних элементов. Она играет важную роль в биологических процессах как на самом базовом, молекулярном уровне, так и на уровне группы особей.
Предложен способ трансформации мутных сред в прозрачные с помощью антиотражающего слоя
Иллюстрация: Michael Horodynski et al. / Nature, 2022. Европейские физики придумали, как сделать мутную рассеивающую среду полностью прозрачной для волн, установив перед ней особенным образом сконструированный антиотражающий слой. Они продемонстрировали работоспособность метода численно и экспериментально с помощью радиоволн. Исследование опубликовано в Nature. Непрозрачность предметов может быть обусловлена различными причинами. Большинство из того, что нас окружает, не пропускает свет из-за его поглощения атомами и молекулами тела и последующего преобразования полученной энергии в тепло. Однако даже если резонансы внутри тела лежат на частотной шкале далеко от частоты падающей волны, непрозрачность все еще может иметь место из-за рассеяния на неоднородностях. По этой причине, например, непрозрачно матовое или битое стекло, в то время как целый кусок стекла будет пропускать свет.
Продемонстрирована возможность использования неустойчивости Релея-Плато для создания регулярных капельных структур
Иллюстрация: Lingzhi Cai et al. / Science Advances, 2022. Американские физики показали, что неустойчивость Рэлея — Плато, ответственную за разбиение струй на капли, можно использовать для самосборки капель в двумерные кристаллы высокой степени упорядоченности. Для этого необходимо, чтобы капли построчно образовывались при движении сопла горизонтально в среде из другой жидкости. В такой схеме предыдущий слой капель служит шаблоном для следующего. Эту технологию можно использовать для изготовления периодических шаблонов из жидкостей, к которым невозможно применить традиционные методы печати. Исследование опубликовано в Science Advances. На первый взгляд такой простой физический объект как слабо текущая струйка воды из крана, скрывает в себе много интересной и сложной физики. Какими бы ни были параметры струи, по мере своего падения вниз они неизбежно начнет самопроизвольно разбиваться на отдельные капли.
Вихри электронной жидкости впервые были обнаружены при пропускании электрического тока через образцы теллурида вольфрама
Иллюстрация: A. Aharon-Steinberg et al. / Nature, 2022. Американские и израильские физики впервые напрямую увидели вихри электронной жидкости. Для этого они заставляли ток течь через образцы теллурида вольфрама чрезвычайно сложной формы в гидродинамическом режиме. Исследование опубликовано в Nature. Движение электронов по кристаллической решетке в присутствии ускоряющего электрического поля существенно отличается от такового в вакууме. Ключевая особенность — это довольно постоянное рассеяние электронов на неоднородностях решетки, приводящее к потере ими импульса. Превращение энергии движения электронов в энергию колебания решетки приводят к ее омическому нагреву и формирует электрическое сопротивление, с которым человек имеет дело в нормальных условиях. Однако, если изготовить максимально бездефектный кристалл и понизить его температуру, то на первый план выходят электрон-электронные столкновения, в результате которых импульс не передается решетке.
