Иллюстрация: Lorenzo Massimi et al. / Physical Review Letters, 2021. Британские и немецкие физики реализовали многоканальную динамическую рентгеновскую визуализацию, которая одновременно позволяет фиксировать затухание, фазовый контраст и темнопольное рассеяние излучения. Они опробовали новую технику на лазерном плавлении алюминиевого порошка и показали, что комбинация методов позволяет извлечь дополнительную информацию об этом процессе. Исследование опубликовано в Physical Review Letters, кратко о нем пишет Physics. Технологии, основанные на послойной лазерной печати, открывают новые возможности для создания трехмерных металлических структур с недостижимой ранее точностью и сложностью. Для контроля процесса спекания внутри образца инженерам требуется динамическая рентгеновская визуализация локальных физических процессов. В последние годы этого удалось добиться благодаря появлению синхротронных установок третьего поколения, позволяющих обеспечить высокую частоту кадров при визуализации.
Архив рубрики: Наука
Экспериментально измерена толщина нейтронного слоя на поверхности ядра никеля
Иллюстрация: S. V. Pineda et al. / Physical Review Letters, 2021. Физики нашли толщину нейтронного слоя на поверхности ядра никеля, сравнив зарядовые радиусы ядер 54Ni и 54Fe. Это значение связано с величиной энергии обменного взаимодействия в ядерной материи, поэтому и важно для понимания физики тяжелых атомных ядер и нейтронных звезд. Результаты эксперимента достаточно хорошо совпали с данными, полученными в предыдущих лабораторных экспериментах, и данными наблюдений за слиянием пары нейтронных звезд. Исследование опубликовано в Physical Review Letters. Нуклоны в ядрах атомов распределены неравномерно. Особенно сильно этот эффект проявляется для ядер, в которых число нейтронов существенно превышает число протонов. В этом случае на поверхности ядра образуется избыток нейтронов, который называется «нейтронной кожей». Толщина этого слоя составляет несколько десятых фемтометра. Радиус самого ядра — в несколько десятков раз больше. Например, для хорошо исследованного с помощью рассеяния поляризованных электронов ядра свинца 208Pb эти величины равны приблизительно 0,3 и 6,7 фемтометров, соответственно, а радиус нейтрона — 0,8 фемтометра.
Становление авиационного материаловедения в СССР: как это было
В этом году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Успех миссии Юрия Гагарина стал возможен благодаря слаженной работе многих людей: физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков и, конечно, материаловедов. «Научная Россия» обсудила с академиком РАН Евгением Кабловым основные вехи в развитии космического и авиационного материаловедения. Евгений Николаевич Каблов ─ генеральный директор Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ), академик Российской академии наук, профессор. ─ С открытия ВИАМ в начале 30-х годов ХХ века началось становление новой науки в СССР ─ авиационного материаловедения. Расскажите об этом подробнее. ─ Для развития советской авиационной промышленности необходимо было создание и производственное освоение качественных отечественных материалов для самолетов и моторов. Стала очевидной потребность в централизованной организации материаловедческих изысканий, и в 1932 году было принято решение создать институт, который бы разрабатывал уникальные материалы для авиации и контролировал их производство и применение в изделиях.
Российские ученые предложили повысить емкость аккумуляторов с помощью ультратонких пластин из графена и ванадия
Наиболее часто в мобильных устройствах (ноутбуки, мобильные телефоны, КПК и другие) применяют широко распространенные литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы. Это связано с их преимуществами по сравнению с широко использовавшимися ранее и, по крупному счету, устаревшими никель-металлгидридными (Ni-MH) и никель-кадмиевыми (Ni-Cd) аккумуляторами. У Li-ion аккумуляторов значительно лучшие параметры. Однако следует учитывать, что Ni-Cd аккумуляторы имеют одно важное достоинство: способность обеспечивать большие токи разряда. Это свойство не является критически важным при питании ноутбуков или сотовых телефонов (где доля Li-ion доходит до 80% и их доля становится все больше и больше), но существует достаточно много устройств, потребляющих большие токи, например всевозможные электроинструменты, электробритвы и т.п. До сих пор эти устройства являлись вотчиной почти исключительно Ni-Cd аккумуляторов.
Создана наноструктурированная поверхность с возможностью кодировки более одного голографического изображения
Группа исследователей из Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружила способ, при помощи которого на одной поверхности можно закодировать более одного голографического изображения, не теряя, при этом, на капли разрешающей способности. Основой новой голографической технологии является уникальное свойство специально спроектированной наноструктурированной поверхности отражать свет по-разному в зависимости от угла падения этого света. И данное достижение является опровержением устоявшегося мнения о том, что одна поверхность может содержать только одно голографическое изображение, которое не зависит от угла падающего на поверхность света. Напомним нашим читателям, что голограммы – это трехмерные изображения, закодированные в двухмерной плоскости. Когда плоскость голографической поверхности освещается светом, этот свет отражается от нее и за счет явления интерференции становится видимым, воссоздавая закодированное трехмерное изображение.
На большом адронном коллайдере подтверждены современные представления о строении вселенной
Международная группа физиков, работающих на Большом адронном коллайдере в составе коллабораций ATLAS и CMS (ЦЕРН) впервые наблюдали распад бозона Хиггса на два d-кварка (нижних кварка). Это открытие вновь подтверждает Стандартную модель, описывающую свойства элементарных частиц. Ученые также не нашли свидетельств возможного существования Новой физики, которая могла бы объяснить возможные недостатки существующей теории. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org. В ускорителях частиц бозон Хиггса возникает при лобовом столкновении двух протонов, когда происходит слияние глюонов — разновидностей бозонов, отвечающих за взаимодействие между кварками и их удержание внутри протона. В результате из глюонов возникает u-кварк и анти u-кварк, из которых в свою очередь возникает короткоживущий бозон Хиггса. После этого он почти сразу же распадается, при этом возможно образование электрон-позитронных пар, фотонов, мюона и антимюона.
