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.

Сверхпроводимость и сильные взаимодействия в перестраиваемом муаровом квазикристалле

В ходе исследования, которое могло бы стимулировать интерес к загадочному классу материалов, известному как квазикристаллы, ученые и коллеги Массачусетского технологического института обнаружили относительно простой и гибкий способ создания новых атомарно тонких версий, которые можно настроить на важные явления. В работе, опубликованной в журнале Nature, они описывают именно это, чтобы материалы проявляли сверхпроводимость и многое другое.

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.