Впервые показана двухликость углеродных нанотрубок

Физики из Университета Райса теоретически показали, что край нанотрубки, растущей на подложке, напоминает «Двуликого Януса»: сторона нанотрубки, повернутая к подложке, напоминает обломанные зубья пилы, тогда как на противоположной стороне атомы выстроены в зигзаг. Ранее считалось, что области такой формы периодически сменяют друг друга. Статья опубликована  в ACS Nano. Чтобы получить углеродную нанотрубку, нужно свернуть лист графенав цилиндр и склеить его края. Поскольку графен состоит из шестиугольных сот, такая склейка возможна только при определенных диаметрах трубки, при которых шестиугольники одного края в точности прилегают к шестиугольникам противоположной стороны. Поэтому склейка будет успешной только в том случае, если сворачивать лист вдоль вектора, построенного из целого числа векторов кристаллической решетки: C = na1 + ma2. Зная этот вектор, легко рассчитать диаметр нанотрубки и угол спиральности (helicity angle, угол, под которым скручивают трубку).

Читать далее →

Поможет ли гравитационная линза помочь найти экзопланеты: оптические аспекты и взвешивание звёзд

Современные телескопы все еще не обладают достаточной разрешающей способностью, чтобы рассмотреть, например, детали рельефа экзопланет. Возможно, эту задачу удастся решить и в ходе поступательного развития космических телескопов, но сегодня я хочу напомнить, что в природе существует и естественный мощный аналог космического телескопа — гравитационная линза. Гравитационное линзирование – это феномен искривления света от далёкого источника, когда этот свет на пути к наблюдателю проходит вблизи от массивного объекта — например, галактики или галактического скопления. Такое искривление света от фонового источника наступает в результате искривления пространства-времени под действием массивного объекта и является одним из наиболее наглядных подтверждений эйнштейновской теории относительности.

Читать далее →

Синтезирован новый высокотемпературный сверхпроводник на основе купрата бария

Физики смогли синтезировать кислород-дефицитный купрат бария Ba2CuO4-y, который становится сверхпроводящим уже при 73 кельвинах. Это соединение обладает структурой перовскита с очень сжатым октаэдром и концентрацией дырок выше, чем раньше считалось оптимальным для подобных сверхпроводников. Результаты исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences, ставят под вопрос современные представления о сверхпроводимости в купратах. Явление сверхпроводимости (способность проводить электрический ток без сопротивления) уже нашло множество применений: из сверхпроводников изготавливают сверхмощные магниты для магнитно-резонансной томографии и Большого адронного коллайдера, сверхточные детекторы магнитного поля. Однако полностью понять механизмы этого явления пока не удалось.

Читать далее →

Российские ученые открыли способность “грязного” промышленного графена быть эффективным детектором терагерцевого излучения

Российские ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Физико-технологического института имени К. А. Валиева РАН (ФТИАН имени К. А. Валиева РАН) обнаружили резонансное поглощение терагерцевого излучения в коммерчески доступном графене. Это является важнейшим шагом на пути к созданию эффективного детектора терагерцевого излучения. Результаты исследований опубликованы в журнале Physical Review Applied. С момента присуждения в 2010 году Андрею Гейму и Константину Новосёлову Нобелевской премии по физике за получение графена и изучение его свойств интерес исследователей к этому материалу не утихает. Графен является истинно двумерным материалом, то есть состоит из одного атомарного слоя углерода, отчасти благодаря чему обладает уникальными свойствами: он тонкий, но прочный, непроницаем даже для атомов гелия, имеет высокую электро- и теплопроводность.

Читать далее →

Впервые реализована квантовая корреляционная система нарушающая второй закон термодинамики

Ученые экспериментально реализовали квантовую систему, в которой й. Однако это кажущееся нарушение второго начала термодинамики реализуется только в случае существования специальных квантовых корреляций между элементами системы до начала взаимодействия. В процессе опыта эти корреляции превращаются в энергию, которая расходуется на изменение направления тока тепла, поэтому квантовое обобщение второго начала не нарушается, пишут авторы в журнале Nature Communications. Термодинамика — это наука о взаимопревращении различных форм энергии, их связи с температурой, работой и соответствующими свойствами материи. Классическая термодинамика применима к макроскопическим телам, простейшим из которых является математическая абстракция под названием идеальный газ.

Читать далее →

Продемонстрировано новое состояние света в виде закрученного импульса излучения

Физики продемонстрировали новое состояние света — закрученный импульс излучения, орбитальный угловой момент которого меняется со временем. Таким образом ученым удалось использовать ранее никем не задействованную уникальную степень свободы электромагнитного излучения. Потенциально с помощью таких импульсов можно изучать вещество на нанометровом пространственном масштабе и аттосекундном временном, пишут авторы в журнале Science, иллюстрация из статьи попала на обложку выпуска. Такая весьма простая электромагнитная волна характеризуется такими величинами, как частота (длина волны), интенсивность и поляризация. Однако в 1992 году физики показали, что можно создать также новое состояние света, которое стали называть закрученным. Оно отличается наличием орбитального углового момента, в результате чего волновой фронт, то есть поверхность одинаковой фазы, становится геликоидальным, похожим на спираль, при этом на самой оси распространения интенсивность света равна нулю.

Читать далее →