Магнитные "наноузлы" - реальное воплощение некоторых идей теории строения атомов лорда Кельвина

Магнитные скирмионыВ конце 1800-ых годов, когда ученые все еще пытались выяснить, как именно устроены атомы, одной из ведущих теорий была теория, предложенная лордом Кельвином. Согласно этой теории, атомы представляют собой узлы из циркулирующих завихрений эфира. Несмотря на то, что эта теория оказалась совершенно неправильной, она дала начало так называемой теории узлов, которая и по сегодняшний день используется в некоторых областях науки и техники, таких, как газодинамика и структура ДНК, к примеру.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось запечатлеть в реальном времени процесс формирования квазичастиц

Формирование квазичастицыФормирование квазичастиц, таких как поляроны, в физических системах, состоящих из конденсированного вещества, происходит чрезвычайно быстро, что, в свою очередь, делает очень сложным процесс наблюдений за этими явлениями. Исследовательская группа из университета Инсбрука, Австрия, совместно с учеными из Гарвардского университета, Технологического университета Мюнхена и университета Монаша, Австралия, произвела ряд экспериментов с сверхохлажденным квантовым газом, что позволило им впервые в истории наблюдать за процессом формирования поляронов в режиме реального времени.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали "энергетические" квазичастицы нового типа, называемые топологическими плекситонами

Движение плекситонаГруппа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали метод создания новых квазичастиц, которые получили название топологические плекситоны (topological plexcitons). Эти квазичастицы, способные переносить энергию, возникают при наличии нескольких условий и их можно использовать для создания новых видов солнечных батарей, миниатюрных электронно-оптических схем и т.п.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые путем генных модификаций заставили вирусы передавать энергию

Передача энергииРастения поглощают солнечный свет и преобразовывают его энергию практически с идеальной эффективностью, приближающейся к 100 процентам. Инженеры, разрабатывающие солнечные батареи, также стремятся к увеличению эффективности преобразования энергии света в электрическую энергию, но пока им и близко не удается подобраться к показателям, демонстрируемым живой природой. Самые лучшие образцы гибридных солнечных батарей имеют эффективность на уровне 44 процентов и это является одной из причин, по которой на долю солнечной энергетики приходится лишь небольшая доля от общего количества вырабатываемой энергии.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Тополяритон - новая квазичастица, наполовину материя и наполовину свет

ТополяритонДжил Рефаел (Gil Refael), профессор теоретической физики и теории конденсированного вещества из Калифорнийского технологического института (Caltech), выдвинул обоснование возможности существования квазичастицы нового типа, тополяритона, которая является наполовину материей и наполовину светом. Если в будущем ученые научатся создавать и управлять такими частицами, которые должны обладать целым рядом экзотических свойств, то это поможет улучшить эффективность множества типов фотоэлектрических приборов, оптических усилителей, фотогальванических ячеек солнечных батарей, сенсоров для камер, сканеров штрих-кодов и многое другое.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5
1 мая 2015 | Энергетика

Ученые обнаружили псевдочастицы, путешествующие по поверхности светочувствительных материалов

Перемещение поляритонаИсследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), работая совместно с учеными из Института Фрица Хабера (Fritz Haber Institute), Берлин, Германия, и университета Аальто (Aalto University), Хельсинки, Финляндия, сделали достаточно значимый шаг в направлении реализации технологий преобразования света в энергию, которую можно использовать на пользу людям. Совместными усилиями ученые изучили формирование и особенности передвижения так называемых поляритонов на поверхности окиси цинка. Эти квазичастицы перемещаются по поверхности светочувствительного материала, пока не достигают граничных областей, где их энергия преобразуется в электрическую или химическую энергию.
 | Опубликовано Energetic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые создали и обнаружили экзотические квазичастицы, ротоны, в супержидкости из атомов цезия-133

РотоныСупержидкость (сверхтекучая жидкость), состоящая из охлажденных атомов гелия-4, является веществом с массой захватывающих свойств, некоторые из которых бросают вызов законам нормальной физики. Жидкий гелий-4 просачивается сквозь стекло, ее не может долго удерживать даже самый герметичный контейнер, она, эта супержидкость, может даже течь вверх по вертикальным поверхностям. Ко всем странностям сверхтекучего гелия-4 можно добавить теоретически обоснованную в 1941 году возможность существования в нем экзотических квазичастиц, получивших название ротон (roton). И после многолетних попыток обнаружения этих квазичастиц исследователям из Калифорнийского университета удалось искусственно создать и зарегистрировать ротоны в супержидкости, состоящей не из молекул гелия-4, а из сверхохлажденных атомов цезия-133.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 34

Лазерный луч, закрученный в спираль, позволяет создать квантовые "водовороты"

Квантовые водоворотыУченые-физики из австралийского Национального университета разработали технологию закручивания луча лазера в спираль и использовали этот луч для создания "водоворота" гибридных частиц света-материи, называемых поляритонами. Поляритоны - это квазичастицы, обладающие одновременно свойствами света и материи. Долгое время ученые могли лишь создавать эти квазичастицы, но управлять и манипулировать ими не удавалось при помощи любых доступных методов. А ведь такой контроль поведения поляритонов представляет собой весьма перспективное направление, при помощи квазичастиц можно создать абсолютно новые технологии, связывающие обычную электронику с лазерными или оптоволоконными технологиями.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось наблюдать вживую за движением и поведением экситонов

ЭкситонИзвестно, что экситон является квазичастицей, состоящей из свободного электрона, несущего отрицательный электрический заряд, и электронной дырки, места в кристаллической решетке, в котором отсутствуют электрон, и которое имеет положительный электрический заряд. Несмотря на то, что экситон в целом имеет нейтральный электрический заряд, он способен перемещаться внутри кристаллических решеток некоторых материалов и переносить энергию, которая выделяется при взаимной аннигиляции электрона и дырки. Ученые считают, что такой способ переноса энергии играет главную роль в некоторых видах солнечных батарей, светоизлучающих и полупроводниковых приборов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Дроплетон - новая квантовая квазичастица, обладающая необычными свойствами

ДроплетонГруппа ученых-физиков из Германии и США создала новый вид экзотической квантовой квазичастицы, которую можно назвать квантовой каплей или дроплетоном (dropleton). Эта частица, являющаяся объединением нескольких разнородных частиц меньшего размера, при некоторых условиях демонстрирует поведение и свойства, присущие свойствам капли жидкости. Данное открытие, по мнению ученых, окажет весомое влияние на развитие некоторых областей нанотехнологий и может быть использовано для создания новых типов оптоэлектронных устройств, включая твердотельные лазеры, широко используемые в телекоммуникация и в потребительской электронике.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Впервые в истории удалось расщепить электрон на две более маленькие квазичастицы.

Расщепление электронаКак известно, электроны, фундаментальные "стандартные блоки" атомов любого вещества, являются мельчайшими субатомными частицами, которые нельзя разделить на более мелкие составные частицы. Но, согласно статье в журнале Nature, опубликованной группой швейцарских и немецких ученых, это не совсем так. Впервые в истории этим ученым удалось зарегистрировать и произвести запись процесса расщепления электронов на две более мелкие квазиматериальные частицы, каждая из которых унаследовала различные свойства первоначального электрона.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 7

Неуловимые квазичастицы, майорановские фермионы, скрываются внутри холодных нанопроводников.

Структура топологического сверхпроводникаДвижение электронов в кристаллических решетках некоторых материалов может стать основой множества интересных явлений. Группы электронов, имеющих схожее поведение, особенно при чрезвычайно низких температурах, могут рассматриваться как некие квазичастицы, обладающие свойствами иногда разительно отличающиеся от свойств электронов. Существование квазичастиц определяется теорией физики элементарных частиц, которая так же описывает их свойства и поведение, но до сих пор ученым не удавалось наблюдать не только непосредственно некоторые их квазичастиц, но даже и следы их существования.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3