Доказательства наличия спинаронов в атомах Co

Впервые физики-экспериментаторы из Вюрцбург-Дрезденского кластера передовых технологий ct.qmat продемонстрировали новый квантовый эффект, метко названный «спинарон». В тщательно контролируемой среде и с использованием современного набора инструментов им удалось доказать необычное состояние, которое атом кобальта принимает на поверхности меди. Это открытие бросает вызов давнему эффекту Кондо — теоретической концепции, разработанной в 1960-х годах и с 1980-х годов считающейся стандартной моделью взаимодействия магнитных материалов с металлами. Эти революционные открытия были опубликованы сегодня в журнале Nature Physics.

Векторный спин-орбитальный эффект Холла света при жесткой фокусировке и его экспериментальное наблюдение в азополимерных пленках

Авторы статьи, опубликованной в журнале Opto-Electronic Science, представляют векторный анализ спин-орбитального эффекта Холла света при жесткой фокусировке в свободном пространстве. Это один из наиболее заметных эффектов, связанных с нарушением симметрии, в данном случае (фокусировкой) с использованием асимметричного падающего светового луча. Эффект проявляется в смещении сфокусированного пучка в поперечной фокальной плоскости в зависимости от направления вращения и орбитального момента ОУМ, а также величины ОУМ и является следствием требования сохранения углового момента (УМ). Основной результат аналитического и численного моделирования — при фокусировке асимметричного пучка, обладающего угловым моментом, все три декартовых компонента электрического поля в фокальной плоскости смещаются и/или перераспределяются.

Отклонение электромагнитных волн под действием псевдогравитации в искаженных фотонных кристаллах

Совместная группа исследователей манипулировала поведением света так, как если бы он находился под действием гравитации. Результаты, опубликованные в журнале Physical Review A 28 сентября 2023 года, имеют далеко идущие последствия для мира оптики и материаловедения, а также имеют значение для развития связи 6G. Ученые недавно теоретически предсказали, что воспроизведение эффектов псевдогравитации, возможно путем деформации кристаллов в области более низкой нормированной энергии (или частоты). Был использован кремниевый искаженный фотонный кристалл с первичной постоянной решетки 200 микрометров и терагерцовые волны. Эксперименты успешно продемонстрировали отклонение этих волн.

Магнитная левитация за счет вращения

Команда физиков из Датского технического университета нашла причину, по которой вращающийся магнит может заставить вторичный магнит левитировать без необходимости стабилизации. В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Applied, группа описывает свои эксперименты. Исследователи обнаружили, что вторичный магнит (поплавок) вращался синхронно с магнитом ротора — они вращались с одинаковой скоростью. Также обнаружено, что ось магнита ротора вращалась с небольшим наклоном — ситуация, которая дестабилизировала бы два магнита, если бы они не вращались. Обнаружили, что магнитное поле магнита ротора оказывает некоторый крутящий момент на поплавок, в результате чего два магнита вращаются синхронно из-за гироскопического эффекта.

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.