Физики объясняют колебания круговых гидравлических прыжков

В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, физики изучают, как небольшие струи воды могут создавать стабильные периодические колебания на твердом диске, раскрывая связь между этими движениями и волнами, которые они генерируют, и дают представление о динамическом взаимодействии поведения жидкости. Учёные создали субмиллиметровую струю воды с внутренним диаметром 0,84 мм, направленную на диск из плексигласа с поверхностью с краями под углом 90 градусов, расположенный на 1 см ниже точки удара. Этот процесс привел к образованию круговой неоднородности, где жидкость образовала тонкую пленку вокруг точки удара. Тонкая пленка внезапно утолщалась на определенном радиальном расстоянии, создавая характерную круглую форму гидравлического скачка.

Первые экспериментальные доказательства присутствия хопфионов в кристаллах

Скирмионы представляют собой двумерные, напоминающие вихревые струны, а хопфионы представляют собой трехмерные структуры внутри объема магнитного образца, напоминающие замкнутые, скрученные струны скирмионов, имеющие в простейшем случае форму бублика. Несмотря на обширные исследования последних лет, о прямом наблюдении магнитных образований сообщалось только в синтетических материалах. Данная работа является первым экспериментальным подтверждением таких состояний, стабилизированных в кристалле пластин FeGe типа B20 с помощью просвечивающей электронной микроскопии и голографии. Полученные результаты открывают новые области экспериментальной физики: идентификацию других кристаллов, в которых хопфионы стабильны, изучение того, как хопфионы взаимодействуют с электрическими и спиновыми токами, динамику хопфионов и многое другое.

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Используя специальную комбинацию лазерных лучей в качестве очень быстрой мешалки, физики RIKEN создали множество вихрей в квантовой фотонной системе и отследили их эволюцию. Эту систему можно использовать для изучения новой экзотической физики, связанной с возникновением квантовых состояний из вихревой материи. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters. Команда создала специальную лазерную мешалку, объединив обычный лазерный луч с лучом, имеющим форму пончика. Частоты двух лучей немного отличались, и эта разность частот соответствовала частоте, необходимой для вращения поляритонов. Используя этот луч, исследователи могли контролировать их скорость и направление вращения, а также создавать вихри по своему желанию. Показано, что чем быстрее вращение, тем больше вихрей можно захватить вблизи оси вращения.

Найден ответ на 400-летнюю загадку, почему при взрыве гремящее золото производит фиолетовый дым

Ученые из Бристольского университета выяснили, почему гремящее золото — первое известное в мире взрывчатое вещество — производит фиолетовый дым при детонации, решив 400-летнюю загадку. Было обнаружено, что дым содержал сферические наночастицы золота. Эксперимент заключался в создании гремящего золота, а затем взрывания 5 мг образцов на алюминиевой фольге путем её нагревания. Учёные улавливали дым с помощью медных сеток, а затем анализировали образец дыма под просвечивающим электронным микроскопом. Статья «Взрывная хризопея» доступна на сервере препринтов arXiv.

Продемонстрирован новый тип ферромагнетизма с совершенно другим расположением магнитных моментов

В ETH в Цюрихе группа исследователей под руководством Атача Имамоглу из Института квантовой электроники и Юджина Демлера из Института теоретической физики обнаружила новый тип ферромагнетизма в искусственно созданном материале, в котором выравнивание магнитных моментов происходит совершенно по-другому. Недавно они опубликовали свои результаты в журнале Nature.

Загадка эффекта Кондо решена с помощью искусственного атома и одномерной проволоки

Команда физиков из Кёльнского университета решила давнюю проблему физики конденсированного состояния: они непосредственно наблюдали эффект Кондо, видимый в одном искусственном атоме. В прошлом это не удавалось успешно делать, поскольку магнитные орбитали атомов обычно невозможно наблюдать напрямую с помощью большинства методов измерения. Группа физиков использовала новую технику для наблюдения эффекта Кондо на искусственной орбитали внутри одномерной проволоки, плавающей над металлическим листом графена. О своем открытии они сообщают в статье «Модулируемое кондо-экранирование вдоль границ магнитных зеркальных двойников в монослое MoS₂», опубликованной в журнале Nature Physics.

Измерение аномального магнитного момента положительного мюона до 0,20 ppm

Коллаборация Muon g-2 недавно сообщила о новом измерении так называемой положительной мюонной магнитной аномалии, основанном на данных, собранных в Фермилабе в период с 2019 по 2020 год. Это измерение согласуется с их предыдущими измерениями, уменьшая при этом ошибку более чем в два раза. 2 из-за улучшения условий эксперимента. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Управляемое расщепление одной куперовской пары в гибридных системах квантовых точек

Исследователи из Делфтского технологического университета (TU Delft) недавно продемонстрировали контролируемое расщепление медной пары на два составляющих ее электрона в гибридной системе квантовых точек, удерживая их после разделения. Их статья, опубликованная в Physical Review Letters, может открыть новые возможности для изучения сверхпроводимости и запутанности в системах квантовых точек. Благодаря своей уникальной конструкции и отсутствию электрических контактов, в гибридной системе квантовых точек не протекает электрический ток. Когда учёные «вытолкнули» одну куперовскую пару из сверхпроводника, электроны оказались изолированными на квантовых точках. Таким образом исследователи смогли удержать расщепленные электроны, которые ранее были частью одной куперовской пары.

Квантово-метрический нелинейный эффект Холла в топологической антиферромагнитной гетероструктуре

Международная группа исследователей, включая команду из Центра развития топологических полуметаллов (CATS), энергетического исследовательского центра при Управлении науки Министерства энергетики США, возглавляемого Национальной лабораторией Эймса, экспериментально продемонстрировала новый тип нелинейного эффекта Холла. Этот эффект Холла обусловлен квантовой метрикой, которая определяет расстояния между электронными волновыми функциями внутри кристалла. Экспериментальную работу возглавляли ученые Гарвардского университета, а теоретическое моделирование разрабатывалось в лаборатории Эймса. Этот проект представляет собой первое экспериментальное доказательство нелинейного эффекта Холла, который до сих пор был только теоретически обоснован.

Убедительные доказательства существования нового легкого изотопа азота N9

Имея всего два нейтрона на семь протонов, Азот-9 представляет собой первый известный случай распада ядра с испусканием пяти протонов из основного состояния. Роберт Чарити, профессор Вашингтонского университета в Сент-Луисе, описал новый легкий изотоп азота в новой статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Очень эфемерный нуклид Азот-9 расположен на богатой протонами границе Таблицы нуклидов и близок к пределу того, что можно считать ядерным состоянием. Чарити и его сотрудники получили экспериментальные доказательства существования азота-9 на основе данных, собранных в Национальной сверхпроводниковой циклотронной лаборатории.