Эффект антиферромагнитного диода в четно-слоистом MnBi₂Te₄

Исследователи из Гарвардского университета наблюдали эффект антиферромагнитного диода в четнослойном MnBi₂Te₄, антиферромагнитном материале, характеризующемся центросимметричным кристаллом, который не демонстрирует направленного разделения зарядов. Эффект может быть использован для разработки различных технологий, включая транзисторы с эффектом поля в плоскости и устройства сбора микроволновой энергии. Учёные изготовили устройства с использованием равномерного слоя MnBi₂Te₄ с двумя различными конфигурациями электродов. Некоторые из этих устройств имели электроды с стержнем Холла (продольные электроды, которые пропускают ток, и поперечные электроды, используемые для измерения эффекта Холла), в то время как другие имели радиально распределенные электроды (расположенные по кругу вокруг центральной точки). Для изучения свойств равномерно-слоистого MnBi₂Te₄ использовались пространственно-разрешенный оптический метод и методы сбора измерений генерации электрической суммарной частоты. Исследование опубликовано в журнале Nature Electronics.

Сверхбыстрая сканирующая туннельная спектроскопия атомного масштаба одиночной вакансии в монослойном кристалле

Физики из Регенсбургского университета организовали сдвиг квантованного электронного уровня энергии с помощью атомных колебаний со скоростью, превышающей триллионную долю секунды. Используя новый тип сверхбыстрого микроскопа с атомным разрешением в сверхбыстрых временных масштабах, удалось напрямую наблюдать как энергия отдельного электрона настраивается вибрациями окружающих атомов. Обнаружено, что можно изменить дискретный энергетический уровень дефекта, вызывая барабанную вибрацию атомно-тонкой мембраны: атомное движение окружающих атомов смещается и, таким образом, можно контролировать энергетический уровень вакансии. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Photonics.

Первые экспериментальные доказательства присутствия хопфионов в кристаллах

Скирмионы представляют собой двумерные, напоминающие вихревые струны, а хопфионы представляют собой трехмерные структуры внутри объема магнитного образца, напоминающие замкнутые, скрученные струны скирмионов, имеющие в простейшем случае форму бублика. Несмотря на обширные исследования последних лет, о прямом наблюдении магнитных образований сообщалось только в синтетических материалах. Данная работа является первым экспериментальным подтверждением таких состояний, стабилизированных в кристалле пластин FeGe типа B20 с помощью просвечивающей электронной микроскопии и голографии. Полученные результаты открывают новые области экспериментальной физики: идентификацию других кристаллов, в которых хопфионы стабильны, изучение того, как хопфионы взаимодействуют с электрическими и спиновыми токами, динамику хопфионов и многое другое.

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.

Казанские ученые первыми в России вырастили кристалл LiGdF4 с заданными магнитными свойствами

Ученые Института физики подведомственного Минобрнауки России Казанского федерального университета (КФУ) впервые в России синтезировали литиевый тетрафторид гадолиния (LiGdF₄). Перспективный материал с заданными магнитными свойствами может применяться в тех сферах, где необходимо создавать и поддерживать очень низкие и сверхнизкие температуры, например, при создании лазеров, квантовых компьютеров и космических инфракрасных телескопов.

В чистом магнитном кристалле обнаружен динамический фрактал

Исследователи из Кембриджского университета, Института физики сложных систем им. Макса Планка в Дрездене, Университета Теннесси и Национального университета Ла-Платы обнаружили совершенно новый тип фракталов, возникающих в классе магнитов, называемых спиновыми льдами. Открытие было неожиданным, потому что фракталы были видны в чистом трехмерном кристалле, где их обычно нельзя было бы ожидать. Более примечательно то, что фракталы видны в динамических свойствах кристалла и скрыты в статических. Эти особенности послужили поводом для названия «эмерджентный динамический фрактал». Результаты опубликованы в журнале Science 15 декабря.

Недавно обнаруженный оптический эффект позволяет нейтринной обсерватории IceCube определять свойства кристаллов льда

В новом исследовании, представленном The Cryosphere, IceCube сообщает об оптическом эффекте, который ранее не был описан. Эффект является результатом двулучепреломляющих свойств удлиненных кристаллов льда, которые отклоняют свет в двух направлениях. Полученные новые знания были включены в новую оптическую модель льда на основе двойного лучепреломления, используемую в моделировании детектора, SpiceBFR, которая существенно улучшила интерпретацию световых паттернов, возникающих в результате взаимодействия частиц во льду.

Метастабильные состояния плавающих кристаллов

Исследовательская группа под руководством GRASP — Группы исследований и приложений в статистической физике — Льежского университета (Бельгия) демонстрирует, как управлять сеткой, формой и симметрией плавающих кристаллов, контролируемым образом блуждая между их метастабильными состояниями. Это исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Пикотесла-магнитометрия микроволновых полей с алмазными датчиками

В новом отчете, опубликованном в журнале Science Advances, Зечинг Ван и группа ученых из Университета науки и технологий Китая представили схему непрерывного гетеродинного обнаружения для улучшения реакции датчика на слабые микроволны при отсутствии контроля вращения. Команда достигла чувствительности 8,9 пТГц ^-1/2 для микроволн с помощью ансамбля центров азотных вакансий в пределах определенного объема датчика. Работа может принести пользу в практическом применении микроволновых датчиков на основе алмазов.

Ученым удалось визуализировать процесс кристаллизации в реальном времени

Ученым удалось визуализировать этот процесс кристаллизации в реальном времени и в микрометрическом масштабе, что проложило путь к созданию более безопасных и стабильных активных веществ. Эти результаты можно найти в "Труды Национальной академии наук" (PNAS).