Появление спиновой микроэмульсии в бозе-эйнштейновских конденсатах со спин-орбитальной связью

В новом исследовании учёные из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) сообщили об открытии спиновой микроэмульсии в двумерных системах спинорных бозе-эйнштейновских конденсатов. Открытие проливает свет на новый фазовый переход, характеризующийся потерей сверхтекучесть, сложные псевдоспиновые текстуры и появление топологических дефектов. Было применено передовое теоретико-полевое моделирование (FTS) для исследования перехода низкотемпературной полосовой фазы со сверхтвердыми характеристиками. При повышении температуры фаза превращается в спиновую микроэмульсию. В фазе спиновой микроэмульсии атомы самоорганизуются на основе своих внутренних спиновых состояний, подобно образованию микроэмульсий в жидкостях. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Обнаружение скрытых дефектов материалов с помощью однопиксельного терагерцового датчика

Учёные разработали уникальный терагерцовый датчик, который может быстро обнаруживать скрытые дефекты или объекты в целевом объеме образца с помощью однопиксельного спектроскопического терагерцового детектора. Вместо поточечного сканирования и формирования цифрового изображения этот датчик исследует объем образца, освещенного терагерцовым излучением за один снимок без формирования цифровой обработки изображения. Статья опубликована в журнале Nature Communications. Этот новый датчик состоит из серии дифракционных слоев, автоматически оптимизированных с использованием алгоритмов глубокого обучения. После обучения эти слои преобразуются в физический прототип с использованием подходов аддитивного производства, таких как 3D-печать. Это позволяет системе выполнять полностью оптическую обработку без обременительной необходимости растрового сканирования или захвата/обработки цифровых изображений.

Вакуум в оптическом резонаторе может изменить магнитное состояние материала без лазерного возбуждения

Исследователи из Германии и США впервые теоретически продемонстрировали, что магнитным состоянием атомарно тонкого материала α-RuCl₃ можно управлять, просто поместив его в оптический резонатор. Важно отметить, что одних только флуктуаций вакуума в полости достаточно, чтобы изменить магнитный порядок материала из зигзагообразного антиферромагнетика в ферромагнетик. Работа команды опубликована в журнале npj Computational Materials.

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.

Опосредованные взаимодействия между ферми-поляронами и роль примесной квантовой статистики

Электрон, движущийся через твердое тело, создает поляризацию в окружающей среде из-за своего электрического заряда. Лев Ландау в своих теоретических рассуждениях расширил описание таких частиц их взаимодействием с окружающей средой и говорил о квазичастицах. Более 10 лет назад группе под руководством Рудольфа Гримма из Института квантовой оптики и квантовой информации (IQQOI) Австрийской академии наук (ÖAW) и кафедры экспериментальной физики Инсбрукского университета удалось создать такие квазичастицы (как привлекательные, так и отталкивающие взаимодействия с окружающей средой). Для этого используют ультрахолодный квантовый газ из атомов лития и калия в вакуумной камере. С помощью магнитных полей управляют взаимодействиями между частицами и с помощью радиочастотных импульсов переводят атомы калия в состояние, в котором они притягивают или отталкивают окружающие их атомы лития. Таким образом учёные моделируют сложное состояние, подобное тому, которое создается в твердом состоянии свободным электроном. Работа была опубликована в журнале Nature Physics.

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.

Точное квантовое вириальное расширение для оптического отклика легированных двумерных полупроводников

Исследователи из Университета Монаша открыли новую информацию о поведении квантовых примесей внутри материалов. Международное теоретическое исследование представляет новый подход, известный как «квантовое вириальное расширение», предлагающий мощный инструмент для раскрытия сложных квантовых взаимодействий в двумерных полупроводниках. Этот прорыв потенциально может изменить наше понимание сложных квантовых систем и открыть захватывающие будущие приложения с использованием новых 2D-материалов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

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.

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.

Разработка формирования спиновых дефектов на основе первых принципов

Исследователи под руководством Джулии Галли из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета сообщают о вычислительном исследовании, которое предсказывает условия для создания специфических спиновых дефектов в карбиде кремния. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, представляют собой важный шаг на пути к определению параметров изготовления спиновых дефектов, полезных для квантовых технологий.