Революционный рентгеновский микроскоп обнаружил звуковые волны глубоко внутри кристаллов

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики, Стэнфордский университет и Датский технический университет разработали современный рентгеновский микроскоп, способный напрямую наблюдать звуковые волны на мельчайших масштабах — уровне решетки внутри кристалла. Эти результаты, опубликованные на прошлой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, могут изменить способ изучения сверхбыстрых изменений в материалах и связанных с ними свойств.

Новые квазичастицы соединяют микроволновые и оптические домены

В статье, опубликованной сегодня (18 сентября) в журнале Nature Communications, учёные из Института Пола-Друде в Берлине, Германия, и Института Бальсейро в Барилоче, Аргентина, продемонстрировали, что смешивание ограниченных квантовых жидкостей света и звука ГГц приводит к появлению неуловимой квазичастицы фоноритона — частично кванта света (фотона), кванта звука (фонона) и полупроводникового экситона. Это открытие открывает новый способ когерентного преобразования информации между оптическими и микроволновыми областями, что приносит потенциальную пользу в области фотоники, оптомеханики и технологий оптической связи.

Новая система уравнений предсказывает гидродинамическое поведение магнонов в магните

Недавние исследования железосодержащих магнитных изоляторов в сверхчистых системах привлекли все большее внимание к гидродинамическому поведению «магнонов» и их сильным взаимодействиям с другими частицами. Изучения рассеиваемых магнонов и тепловых токов показали значительное отклонение от ожиданий, основанных на стандартном магнитном "законе Видмана-Франца". Группа учёных во главе с Киотским университетом и Институтом теоретических наук Кавли в Пекине сформулировала новый набор уравнений, которые могут предсказать эту разницу между обычными токами, переносимыми магнонами в магнитной среде. Статья «Нарушение магнонного закона Видемана-Франца в гидродинамическом режиме», опубликованная в журнале Physical Review Letters.

Наблюдение кольца Алисы в конденсате Бозе-Эйнштейна

Область квантовой физики изобилует путями, ведущими к новым областям исследования, но одна кроличья нора предлагает уникальную точку зрения в мир, где частицы ведут себя по-разному — через пресловутое зеркало. Названный «кольцом Алисы» в честь всемирно известных рассказов Льюиса Кэрролла о «Приключениях Алисы в стране чудес», внешний вид этого объекта подтверждает многолетнюю теорию о том, как распадаются монополи. В частности, они распадаются на кольцеобразный вихрь, где любые другие монополи, проходящие через центр, переворачиваются на свои противоположные магнитные заряды. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications 29 августа.

Насколько безмассовыми являются фермионы Вейля в полуметаллах Вейля

Если бы масса фермионов Вейля действительно была равна нулю, то электронные токи, генерируемые в одном и том же узле Вейля лазерными полями противоположной направленности, т. е. вращающимися по часовой стрелке и против часовой стрелки, обладали бы идеальной зеркальной симметрией — точно так же, как сам свет. Однако эти результаты показывают неожиданное и поразительное отклонение от этой идеальной зеркальной симметрии, даже когда длина волны лазерного поля настроена на энергии перехода, очень близкие к точке Вейля.

Улавливание света внутри магнитных материалов

Новое исследование под руководством Винода М. Менона и его группы из Городского колледжа Нью-Йорка показывает, что улавливание света внутри магнитных материалов может значительно улучшить их внутренние свойства. Сильные оптические отклики магнитов важны для разработки магнитных лазеров и устройств магнитооптической памяти, а также для новых приложений квантовой трансдукции. В своей новой статье в журнале Nature Менон и его команда сообщают о свойствах слоистого магнита, содержащего сильно связанные экситоны — квазичастицы с особенно сильным оптическим взаимодействием. Из-за этого материал способен улавливать свет сам по себе.

Подтверждено предсказание 67-летней давности о безмассовых нейтральных составных частицах

Группа исследователей во главе с Питером Аббамонте, профессором физики Иллинойского университета в Урбане-Шампейне, наконец нашла демона Пайнса через 67 лет после того, как он был предсказан. Как сообщают исследователи в журнале Nature, они использовали нестандартную экспериментальную технику, которая напрямую возбуждает электронные моды материала, позволяя им увидеть сигнатуру демона в металлическом рутенате стронция.

Раскрытие решающей роли эффекта Оже-Мейтнера в потере энергии электронами

Дефекты или примеси — в совокупности называемые «ловушками» — снижают эффективность светодиодов и других электронных устройств. Новая методология показала, что эффект Оже-Мейтнера с помощью ловушек может приводить к потерям, которые на порядки выше, чем те, которые вызваны другими механизмами, тем самым решая загадку того, как дефекты влияют на эффективность излучателей синего или ультрафиолетового света. Выводы опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Связь ферромагнитной и антиферромагнитной спиновой динамики в тонких плёнках

Исследователи из Кайзерслаутерна и Майнца показали, что магнитные гетероструктуры на основе тонкого двойного слоя антиферромагнетик/ферромагнетик могут сочетать в себе преимущества обоих классов материалов: высокая рабочая частота с эффективным возбуждением. Работа была опубликована в журнале Physical Review Letters и отмечена как предложение редакции. Особенность гетероструктуры заключается в расположении спинов непосредственно на границе раздела антиферромагнитный — ферромагнитный. Спин описывает собственный угловой момент квантовой частицы и является основой всех магнитных явлений. На границе раздела мы находим четко определенный порядок спинов.

Сегнетоэлектрические солитоны, созданные в эпитаксиальных сверхрешетках феррита висмута

Новые исследования в области теоретической и экспериментальной физики показывают, что впервые в мультиферроике был создан широкий спектр мелкоразмерных специальных поляризационных структур, известных как солитоны. В то время как солитоны ранее были идентифицированы в чистых сегнетоэлектриках или материалах с поляризацией, не было показано, что этот диапазон солитонов существует в мультиферроиках, в которых помимо поляризации существует магнитный спин.