Определены энергетические параметры новых сверхпроводников

Сотрудники кафедры физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова впервые исследовали сверхпроводящие (СП) свойства высокотемпературных железосодержащих пниктидов нового семейства 1144 — CaKFe4As4 — и напрямую определили его фундаментальные энергетические параметры. Статья опубликована в журнале «Письма в ЖЭТФ» и отмечена как «Выбор редакции». Работа проводилась при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант No 075-15-2021-1353).

Открыта универсальная неравновесная квантовая динамика в случайно взаимодействующих спиновых моделях

Новое исследование выявило универсальную динамику вдали от равновесия в моделях случайно взаимодействующих спинов, дополняя тем самым хорошо зарекомендовавшую себя универсальность в физике низкоэнергетического равновесия. Твердотельные ядерные спиновые системы по своей природе представляют собой сложные квантовые системы многих тел, которыми можно точно управлять с помощью технологий квантового контроля, что позволяет реализовать различные модели спина многих тел. Это обеспечивает естественную и настраиваемую экспериментальную платформу для изучения неравновесной динамики квантовых систем многих тел. Учёные разработали последовательности импульсов для высокоточного управления спинами ядер H в порошке адамантана (C₁₀H₁₆) (каждое зерно содержит примерно 10⁹ до 10¹² молекул) и реализовали случайно взаимодействующие спиновые модели с регулируемыми анизотропными параметрами. Хаотичность возникает из-за случайной ориентации между осями решетки в разных зернах и статического магнитного поля. Так было обнаружено новое явление: динамика спиновой деполяризации показала четкий переход от монотонного к колебательному затуханию при изменении анизотропного параметра. Оказалось, что поведение динамики спиновой деполяризации можно универсально описать двумя параметрами.

Анизотропное обменное взаимодействие двух кубитов со спином дырок

Исследователи из Базельского университета и NCCR SPIN добились первого контролируемого взаимодействия между двумя кубитами со спином дырок в обычном кремниевом транзисторе. Квантовому компьютеру для выполнения вычислений нужны "квантовые ворота". Они представляют собой операции, которые манипулируют кубитами и связывают их друг с другом. Как сообщают исследователи в журнале Nature Physics, им удалось соединить два кубита и вызвать контролируемый переворот одного из их спинов в зависимости от состояния спина другого — известный как управляемый переворот спина. Связь двух спиновых кубитов основана на их обменном взаимодействии, которое происходит между двумя неразличимыми частицами, взаимодействующими друг с другом электростатически. Удивительно, но обменная энергия дырок не только электрически управляема, но и сильно анизотропна.

Обнаружены новые эффекты излучения в фотонных кристаллах времени

Оказалось, что стационарный заряд, внедренный в анизотропные фотонные временные кристаллы (APTC), может извлекать энергию из временной модуляции для создания когерентного излучения, а затем соединяться с модой Флоке в запрещенной зоне импульса для экспоненциального усиления. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters под названием «Излучение стационарного заряда в анизотропных фотонных кристаллах времени».

Анизотропная структура внутреннего ядра Земли, управляемая дипольным геомагнитным полем

В отличие от конвективно-однородного внешнего ядра внутреннее ядро Земли неоднородно и анизотропно. Сейсмическая скорость в полярном направлении на ~2–3 % больше, чем в экваториальном направлении. Недавно исследователи под руководством проф. Ли Хепин и Хэ Ю из Института геохимии Китайской академии наук (IGCAS) обнаружили, что анизотропная структура внутреннего ядра Земли управляется дипольным геомагнитным полем. Исследование было опубликовано в Nature Communications 24 марта.

Мелкомасштабная магнитная конвекция перемешивает океаническую литосферу

В исследовании Ai et al. обнаружил, что Японский бассейн в Японском море имеет два отдельных слоя. Выводы предполагают, что бассейн образовался в результате расширения морского дна. Однако позже он был раздвоен и реорганизован мелкомасштабной мантийной конвекцией. Исследователи использовали сейсмометры на дне океана, чтобы собрать волны землетрясений, создать структурную модель и заглянуть в глубины литосферы. Результаты опубликованы в Журнале геофизических исследований: Solid Earth.

Неустойчивость Вейбеля преобразовует энергию температурной анизотропии плазмы в энергию магнитного поля

Недавние исследования показывают, что магнитные поля могут спонтанно возникать в плазме. Это может произойти, если плазма имеет температурную анизотропию — температуру, различную в разных пространственных направлениях. Это было предсказано теоретиком плазмы Эриком Вейбелем более шести десятилетий назад (неустойчивость Вейбеля), но только сейчас однозначно наблюдалось в лаборатории. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что этот процесс может преобразовывать значительную часть энергии, хранящейся в температурной анизотропии, в энергию магнитного поля. Также обнаружено, что нестабильность Вейбеля может быть источником магнитных полей, которые пронизывают весь космос.

Ультратонкий оксихлорид ванадия демонстрирует сильные оптические анизотропные свойства

Недавнее исследование под руководством ученых из Университета Бэйхан было разработано специально для экспериментальной оценки физических свойств ультратонкого оксихлорида ванадия (VOCl) из-за его потенциальной пригодности для различных нанотехнологий на основе теоретических расчетов. Исследовательская группа систематически характеризовала направленность оптических свойств двумерного материала в зависимости от расположения его атомов, используя поляризованный свет. О результатах сообщается в выпуске Nano Research от 5 января 2023 года.

Недавно обнаруженный оптический эффект позволяет нейтринной обсерватории IceCube определять свойства кристаллов льда

В новом исследовании, представленном The Cryosphere, IceCube сообщает об оптическом эффекте, который ранее не был описан. Эффект является результатом двулучепреломляющих свойств удлиненных кристаллов льда, которые отклоняют свет в двух направлениях. Полученные новые знания были включены в новую оптическую модель льда на основе двойного лучепреломления, используемую в моделировании детектора, SpiceBFR, которая существенно улучшила интерпретацию световых паттернов, возникающих в результате взаимодействия частиц во льду.