Физики продемонстрировали метод конструирования топологических металлов

Американские и европейские физики продемонстрировали новый метод предсказания того, могут ли металлические соединения принимать топологические состояния, возникающие в результате сильных взаимодействий электронов.

Заряд и магнетизм переплетаются в материале кагомэ

В экспериментах в Райсе, Окриджской национальной лаборатории (ORNL), Национальной ускорительной лаборатории SLAC, Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (LBNL), Вашингтонском университете (UW), Принстонском университете и Калифорнийском университете в Беркли изучали чистый железо-германий. При охлаждении до критически низкой температуры в кристаллах которого спонтанно возникали стоячие волны электронов. Интересно, что волны плотности заряда возникали, когда материал находился в магнитном состоянии, в которое он перешел при более высокой температуре.

Теоретическое описание индуцированных светом топологических состояний

Топологические материалы, обладающие определенной симметрией на атомном уровне, в том числе топологические изоляторы и топологические полуметаллы, вызвали восхищение у многих ученых, изучающих конденсированные состояния, из-за их сложных электронных свойств. Теперь исследователи в Японии продемонстрировали, что обычный полупроводник может быть преобразован в топологический полуметалл с помощью светового облучения. Кроме того, они показали, как спин-зависимые реакции могут проявляться при освещении лазерным светом с круговой поляризацией. Опубликовано в Physical Review B, эта работа исследует возможность создания топологических полуметаллов и проявления новых физических свойств с помощью управления светом, что может открыть богатые физические границы для топологических свойств.

Разработана сканирующая туннельная микроскопия с более высокой частотой кадров

Ученые с факультета прикладных наук Университета Цукубы создали «моментальные снимки» с помощью сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) с задержкой между кадрами, намного меньшей, чем это было возможно ранее. Используя сверхбыстрые лазерные методы, они улучшили временное разрешение с пикосекунд до десятков фемтосекунд, что может значительно повысить способность ученых, занимающихся изучением конденсированных сред, изучать чрезвычайно быстрые процессы. Исследование опубликовано в ACS Photonics.

Парные столкновения в лёгких ядрах

Атомное ядро ​​— занятое место. Входящие в его состав протоны и нейтроны иногда сталкиваются и ненадолго разлетаются с большой скоростью (прежде чем снова сцепиться) как два конца натянутой резиновой ленты. Используя новый метод, физики обнаружили нечто удивительное: протоны сталкиваются со своими собратьями-протонами, а нейтроны со своими собратьями-нейтронами чаще, чем ожидалось.

Высокое давление в алмазных капсулах не помеха для сохранения свойств материала

Сохранение высокобарических состояний материалов в условиях окружающей среды является долгожданной целью фундаментальных исследований и практических приложений. Группа ученых во главе с Drs. Чжидан (Дениз) Цзэн, Цяоши Цзэн и Хо-Кван Мао из Центра передовых исследований науки и технологий высокого давления (HPSTAR) и профессор Венди Мао из Стэнфордского университета сообщают об инновационном прорыве, в котором им удалось сохранить исключительные свойства материала высокого давления в отдельно стоящих алмазных капсулах с наноструктурой без поддержки традиционных громоздких сосудов высокого давления. Их работа была недавно опубликована в журнале Nature.

В сверхтекучей жидкости обнаружены новые квантовые водовороты с тетраэдрической симметрией

Международное сотрудничество ученых создало и наблюдало совершенно новый класс вихрей — вращающиеся массы жидкости или воздуха. Под руководством исследователей из Амхерстского колледжа в США и Университета Восточной Англии и Ланкастерского университета в Великобритании в их новой работе подробно описываются первые лабораторные исследования этих «экзотических» водоворотов в ультрахолодном газе атомов при температурах до десятков миллиардных долей на градус выше абсолютного нуля. Открытие, о котором было объявлено на этой неделе в журнале Nature Communications, может иметь важные будущие последствия для реализации квантовой информации и вычислений.

Экспериментальное наблюдение долгоживущих состояний фантомной спирали в квантовых магнетиках Гейзенберга

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), Гарвардского центра ультрахолодных атомов Массачусетского технологического института, Гарвардского и Стэнфордского университетов недавно обнаружили существование уникальных спиральных спиновых состояний в квантовых магнитах Гейзенберга. Их наблюдения, опубликованные в журнале Nature Physics, могут иметь важное значение для моделирования физических процессов и динамики, связанных со спином, в квантовых системах многих тел.

Графит превращается в шестиугольный алмаз за пикосекунды

В новых экспериментах ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) смоделировали условия формирования лонсдейлита, используя пикосекундное лазерное сжатие, и наблюдали переход с помощью современной характеристики материала с использованием фемтосекундных рентгеновских импульсов.

В моделировании замерзания воды искусственный интеллект раскалывает лед

Команда из Принстонского университета точно смоделировала начальные этапы образования льда, применив искусственный интеллект (ИИ) к решению уравнений, управляющих квантовым поведением отдельных атомов и молекул. Полученное моделирование описывает, как молекулы воды превращаются в твердый лед с квантовой точностью. Этот уровень точности, который когда-то считался недостижимым из-за требуемой вычислительной мощности, стал возможен, когда исследователи включили в свои методы глубокие нейронные сети, форму искусственного интеллекта. Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.