Израильские физики придумали новый способ измерения кольцевых токов, текущих в атомах и молекулах. Для этого ученые сравнили, как происходит генерация высоких гармоник в спокойной среде, обладающей зеркальной симметрией, и возбужденной среде, по которой текут кольцевые токи. Чтобы проверить эту теорию, исследователи численно рассчитали поляризацию гармоник, генерируемых неоном и бензолом. Статья с результатами опубликована в Physical Review Letters. Когда говорят об электрическом токе, обычно представляют себе поток заряженных частиц, несущихся в пространстве. Тем не менее, концепцию электрического тока можно обобщить и на меньшие масштабы — например, на масштаб молекулы. В этом случае под током следует понимать когерентный волновой пакет, который состоит из нескольких связанных электронных состояний и имеет ненулевой угловой момент. Один из простейших примеров такого кольцевого тока — это возбужденный атом водорода, который находится в состоянии с ненулевым значением углового момента и магнитного квантового числа.
Архив рубрики: Наука
Разработано инновационное спинтронное запоминающее устройство на основе ферромагнетиков
Международная команда исследователей под руководством инженеров из Национального университета Сингапура (НУС) изобрела новое магнитное устройство для манипуляции цифровой информацией в 20 раз эффективнее и в 10 раз стабильнее, чем коммерческие спинтронные запоминающие устройства. Это новое спинтронное запоминающее устройство использует ферримагнетики. Об изобретении рассказано в статье журнала Nature Materials. Указывается, что такой технологический прорыв может ускорить коммерческий рост спиновых технологий. “Наше открытие может предоставить новую платформу для устройств в спинтронной промышленности, которая сейчас страдает от нестабильности и проблем с масштабированием из-за тонких магнитных элементов, которые в ней используются”, — говорит Ян Хёнсоо из НУС.
Российские ученые впервые наблюдали прямое выбивание нуклонов электронами из ядер протонов и нейтронов
Международный коллектив учёных при участии группы физиков НИИЯФ МГУ провел новый эксперимент по изучению структуры атомного ядра. В этом эксперименте ученые наблюдали прямое выбивание электронами из ядер протонов и нейтронов, а также определяли импульс, которым выбиваемый нуклон обладал в ядре. Эксперимент показал, что высокоимпульсные нуклоны образуют в ядре коррелированные протон-нейтронные пары. Такой результат не укладывается в традиционные представления оболочечной модели ядра. Исследование опубликовано в престижном научном журнале Nature. Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов. Протон и нейтрон имеют практически одинаковую массу (mp = 938,3 МэВ, mn = 939,6 МэВ), но различаются величиной электрического заряда. Протон заряжен положительно Qp = |Qe|, а нейтрон не имеет электрического заряда.
В оптической системе впервые получено совпадающее с теорией излучение Хокинга
Физики получили аналог излучения Хокинга в оригинальной исследовательской оптической системе, путем рассеивания простого пробного лазерного импульса на мощном импульсе накачки, который изменял основной показатель преломления среды и создавал своего рода аналог горизонта событий. Вычитая сигналы пробного импульса и импульса накачки, ученые получили сигнал от излучения Хокинга, свойства которого практически совпали с теоретическими предсказаниями. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org. В 1974 году Стивен Хокинг обнаружил, что из-за квантовых эффектов черные дыры должны испускать тепловое излучение, причем температура и интенсивность этого излучения тем выше, чем меньше дыра. Следовательно, если черная дыра поглощает материи меньше, чем теряет, она постепенно испаряется и в конце концов взрывается.
Показана возможность создания объемного экрана с тактильным откликом на основе акустической левитации
Британские и японские инженеры создали объемный дисплей, работающий на основе акустической левитации. В этой технологии за вывод изображения отвечает очень небольшой шарик, перемещаемый по рабочей зоне очень точными ультразвуковыми излучателями нового поколения, и подсвечиваемый скоростным проектором. Кроме того, устройство может воспроизводить звуки, а также создавать тактильный отклик, когда пользователь подносит палец к дисплею, рассказывают авторы статьи в Nature. Поскольку в научной фантастике зачастую используются объемные дисплеи, изображение в которых парит в воздухе, инженеры давно работают над созданием подобных технологий в реальной жизни. Как правило, объемные экраны работают благодаря оптическим эффектам. К примеру, среди таких разработок можно выделить канадский экран светового поля для телеконференций и американский настольный 3D-экран, работающий благодаря лентикулярному растру.
Предложена единая теория теплопроводности кристаллов, поликристаллических тел, сплавов и стекла
Физики разработали новый теоретический подход, который позволяет единообразно объяснить явление теплопроводности в кристаллах, поликристаллических твердых телах, сплавах и стеклах. Результаты позволят моделировать перенос тепла в системах с любым типом внутреннего строения, в том числе при наличии точечных дефектов и наноструктурированности, а также в случае существенно разупорядоченных низкотемпературных квантовых фаз материи, для которых подобной теории раньше не существовало, пишут ученые в Nature Communications. Теплота — это одна из основных термодинамических величин. Она определяется как энергия, которой термодинамическая система может обмениваться с окружением, за исключением совершенной работы и переноса массы. Обмен теплотой может осуществляться несколькими способами, в том числе посредством излучения и теплопроводности.
