Когерентная сверхбыстрая фотоэмиссия из одного квантованного состояния одномерного излучателя

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Дай Цина и профессора Ли Чи из Национального центра нанонауки и технологий (NCNST) Китайской академии наук (CAS) продемонстрировала когерентную сверхбыструю фотоэмиссию с одного квантованного энергетического уровня углерода (нанотрубка). Исследование было опубликовано в журнале Science Advances 12 октября. Для сверхбыстрой резонансно-туннельной одноэлектронной эмиссии были использованы одностенные углеродные нанотрубки диаметром примерно 2 нм в качестве эмиттеров. Разброс энергии эмиссии электронов составил примерно 57 мэВ, что на порядок ниже, чем у металлов.

Открыт управляемый нелинейный эффект Холла в скрученном двухслойном графене

Группа международных исследователей под руководством Гонконгского университета (HKU) и Университета науки и технологий (HKUST) сделала важное открытие в области квантовых материалов, открыв контролируемый нелинейный эффект Холла в скрученном двухслойном графене. Результаты, опубликованные в Physical Review Letters, проливают новый свет на уникальные свойства двумерных квантово-муаровых материалов и открывают перспективы для широкого спектра применений в таких отраслях, как новые материалы и квантовая информация, для достижения терагерцового обнаружения со сверхвысокой чувствительностью при комнатной температуре.

Фемтосекундная электронная и водородная структурная динамика в аммиаке, полученная с помощью дифракции сверхбыстрых электронов

Ученые поймали в действии быстро движущиеся атомы водорода — ключ к бесчисленным биологическим и химическим реакциям. Команда, возглавляемая исследователями из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики и Стэнфордского университета, использовала дифракцию сверхбыстрых электронов (UED) для регистрации движения атомов водорода внутри молекул аммиака. Предполагалось, что можно отслеживать атомы водорода с помощью дифракции электронов, но до сих пор никому не удалось провести этот эксперимент успешно. Результаты, опубликованные в Physical Review Letters, используют силу высокоэнергетических мегаэлектронвольт (МэВ) электронов для изучения атомов водорода и переноса протона, при котором единственный протон, составляющий ядро атома водорода, перемещается от одной молекулы к другой.

Точная проверка квантовой электродинамики при измерении g-фактора электронов в водородоподобном олове

Учёным удалось получить водородоподобные ионы олова и хранить их в течение нескольких месяцев в ионной ловушке Alphatrap. Благодаря длительному времени хранения получилось измерить магнитный момент с беспрецедентной точностью. Водородоподобное олово имеет в своей оболочке только один электрон, как и обычный водород. Однако ядро атома олова имеет 50 протонов, а нейтральный элемент состоит из 50 электронов в своей оболочке. Используя ионную ловушку электронного пучка Heidelberg-EBIT, которая представляет собой устройство для генерации высокозаряженных ионов, физикам пришлось удалить 49 электронов. В экспериментальной установке, состоящей примерно из 100 000 ионов олова, бомбардируется электронами высокой энергии. При этом ионы последовательно теряют связанные электроны. После этого ионы, у которых в оболочке остался только один электрон, фильтруются и подаются в ловушку частиц эксперимента Alphatrap, где измеряются магнитные свойства электронов.

Новое высокоточное измерение времени жизни гипертритона

Гипертритон — это ядро трития, в котором нейтрон заменен так называемым лямбда-гипероном. Этот тип гиперядра был впервые обнаружен в 1950-х годах и с тех пор стал предметом многочисленных исследований. Коллаборация ALICE, большая исследовательская группа, изучающая столкновения ядер внутри большого адронного коллайдера ЦЕРН (БАК) в Швейцарии, недавно измерила время жизни гипертритона с поразительной точностью. Их статья, опубликованная в журнале Physical Review Letters, является еще одним шагом вперед к пониманию уникальных свойств этих удивительных ядерных комплексов.

Завершение эксперимента Чи-Ну укрепляет ядерную безопасность и энергетические реакторы

Проект Chi-Nu, это многолетний эксперимент по измерению энергетического спектра нейтронов, испускаемых в результате деления, вызванного нейтронами, недавно завершил наиболее подробный и обширный анализ неопределенностей трех основных актинидных элементов — урана-238, урана-235 и плутония 239. Эксперимент основывался на сложной аппаратуре, проверяющей несколько энергетических диапазонов. Пучок протонов LANSCE попадает на вольфрамовую мишень, генерируя нейтроны, которые направляются по траектории полета к аппарату Чи-Ну. Когда эти нейтроны сталкиваются с изотопом урана-238, может произойти событие деления или расщепление ядра урана-238, которое регистрируется.

ATLAS измеряет силу сильного взаимодействия с рекордной точностью

В статье, только что отправленной в Nature Physics и в настоящее время доступной на сервере препринтов arXiv, коллаборация ATLAS описывает, как она использовала Z-бозон, электрически нейтральный носитель слабого взаимодействия, для определения силы сильного взаимодействия с беспрецедентной неопределенностью — ниже 1%. В новом анализе команда ATLAS сосредоточилась на тщательно выбранных распадах Z-бозона на два лептона (электроны или мюоны) и измерила поперечный импульс Z-бозона через продукты его распада.

Экситонная жидкость Хаббарда в фотолегированном антиферромагнитном изоляторе Мотта

Группа ученых под руководством доктора Дэвида Се из Калифорнийского технологического института обнаружила доказательства наличия стабильных экситонов Хаббарда в фотолегированном антиферромагнитном изоляторе Мотта. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Physics. Уже давно предполагалось, что экситон Хаббарда, новая квазичастица, может появиться в изоляторах Мотта. Но могут ли они существовать как стабильные квазичастицы в реальных материалах, остается открытым вопросом. Теперь у учёных есть экспериментальные данные, позволяющие предположить, что ответ — да.

Физики впервые наблюдали распад ядра на четыре частицы после бета-распада

Не весь материал вокруг нас устойчив. Некоторые могут подвергаться радиоактивному распаду с образованием более стабильных изотопов. Ученые впервые наблюдали новый режим распада, при котором более легкая форма кислорода, кислород-13 (с восемью протонами и пятью нейтронами), распадается на три ядра гелия (атом без окружающих электронов), протон и позитрон (версия антивещества антиэлектрона). В эксперименте было наблюдение за распадом одного ядра и измерения продуктов распада. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Первое наблюдение двухзарядного тетракварка и его нейтрального партнера

Были проанализировали данные первых двух экспериментальных запусков БАКа. Они охватывали период двух лет, с 2011 по 2018 год. Эксперимент LHCb связан с исторической основной темой исследований, которая была сосредоточена на b-кварках и их продуктах. Пара тетракварков, о которых сообщается в статье, наблюдалась благодаря методу, называемому амплитудным анализом. Этот подход отвечает за квантовое поведении частиц и их способности интерферировать друг с другом.