Новая модель объединяет физику сегнетоэлектриков и моделирование электрических цепей

Согласно исследованию, проведенному инженерным факультетом Мичиганского университета, новая аналитическая модель, основанная на физических принципах, может точно предсказывать поведение сегнетоэлектриков при реальных сложных напряжениях. Модель устраняет давний разрыв между фундаментальной физикой переключения и практическим проектированием устройств. Работа опубликована в журнале Advanced Materials. 

Электрический двойной слой активирует молекулярный переключатель, лежащий в основе реакций в батареях и водороде

От зарядки смартфонов до производства водорода — раскрыты фундаментальные принципы энергетических технологий. Корейские исследователи впервые определили, как изменяются молекулярные структуры в сверхмалом пространстве — "электрический двойной слой". Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает новый путь для одновременного повышения эффективности и производительности в аккумуляторных, водородных и углеродно-нейтральных технологиях за счет снижения потерь энергии и избирательного инициирования желаемых реакций.

Созданная в лабораторных условиях мини-атмосфера позволяет увидеть, как турбулентность изменяется в разных масштабах

В ходе нового лабораторного эксперимента исследователи из Великобритании и Франции воссоздали характерные каскады энергии и углового момента, лежащие в основе ключевых особенностей атмосферы Земли. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, группа учёных под руководством Питера Рида из Оксфордского университета получила новые данные о том, как колебания энергии в турбулентных потоках связаны с их размером, а также выявила закономерности, которые существующие атмосферные модели пока не могут объяснить.

V Международная научно-практическая конференция "Компьютерные приложения для управления и устойчивого развития, материаловедение и оптика" (CMSD-V-2025)

22 декабря 2025 г. — 24 декабря 2025 г., срок заявок: 16 декабря 2025 г. Таджикистан, Душанбе (издание включено в: РИНЦ, Scopus, eLibrary, DOI). Форма участия: очно-заочная. Язык информации: русский. Приглашаем Вас опубликовать свои научные труды в журнале Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering (индексируется в международных базах Scopus и Web of Science) по результатам V Международной научно-практической конференции «Компьютерные приложения для управления и устойчивого развития, материаловедение и оптика» (CMSD-V-2025), которая состоится на базе Таджикского технического университета имени академика М. Осими (г. Душанбе, Республика Таджикистан). Журнал Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering индексируется в международных базах Scopus (по CiteScore – 4 квартиль, по SJR – без квартиля) и Web of Science (без квартиля, выборочная индексация статей). Для участия в конференции приглашаются студенты, аспиранты, преподаватели, молодые ученые, работники профильных организаций, ученые различных научно-исследовательских и образовательных учреждений, а также представители государственных учреждений.

Единая модель объясняет экстремальные струйные течения на всех планетах-гигантах

Быстровращающаяся конвекция в атмосферах планет-гигантов может играть решающую роль в формировании как восточных, так и западных струйных течений. К такому выводу пришла группа астрофизиков под руководством постдокторанта Керен Дьюер-Милнер из Лейденской обсерватории и SRON. Используя модели глобальной циркуляции, было обнаружено, что различия в толщине атмосферы могут приводить к возникновению восточных струйных течений на Юпитере и Сатурне, а также западных струйных течений на Уране и Нептуне. Система демонстрирует так называемую бифуркацию: при одних и тех же условиях атмосфера может находиться в одном из двух устойчивых состояний — либо в экваториальном струйном течении, либо в экваториальном струйном течении, направленном на восток, — что устанавливает прямую связь между направлением струйных течений и толщиной атмосферы. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Неравномерное распределение воды в средних широтах Юпитера

Исследователи Калифорнийского технологического института разработали новую модель гидрологического цикла на Юпитере, моделирующую процесс конденсации водяного пара в облака и его выпадения в виде дождя в завихренной, турбулентной атмосфере гигантской планеты. Исследование показывает, что вода на Юпитере распределена неравномерно, что даёт таким миссиям, как орбитальный аппарат НАСА "Юнона", важные ориентиры для поиска воды на планете. Исследование описано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Получено экспериментальное подтверждение расчётов моделирования турбулентности в термоядерной плазме с беспрецедентной точностью

В ходе комплексного экспериментального исследования международная группа исследователей подтвердила расчеты ведущего кода моделирования турбулентности в беспрецедентной степени. Это знаменует собой крупный прорыв в понимании процессов турбулентного переноса в устройствах ядерного синтеза. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications и закладывают важную основу для прогнозирования эффективности термоядерных электростанций.

Цепочка из атомов меди и углерода может оказаться тончайшей металлической проволокой

Исследователи из Лаборатории теории и моделирования материалов EPFL в Лозанне, входящей в состав NCCR MARVEL, использовали вычислительные методы, чтобы определить, какой может быть самая тонкая металлическая проволока, а также несколько других одномерных материалов со свойствами, которые могут оказаться интересными для множества приложений. По итогу было выявлено 800 одномерных материалов, из которых выбрали 14 лучших кандидатов — соединений, которые еще не были синтезированы в качестве реальных проводов. Наиболее интересными оказались четыре материала — два металла и два полуметалла. Среди них металлическая проволока CuC₂, прямая цепочка, состоящая из двух атомов углерода и одного атома меди, самая тонкая металлическая нанопроволока, стабильная при 0 К, обнаруженная на сегодняшний день.

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.

Суперкомпьютерное моделирование обнаруживает сигнатуры электронных орбит

Ученые из UT Austin, Принстонского университета и ExxonMobil непосредственно наблюдали сигнатуры электронных орбиталей в двух разных атомах переходных металлов, железа (Fe) и кобальта (Co), присутствующих в металлофталоцианинах. Эти признаки очевидны в силах, измеренных с помощью атомно-силовых микроскопов, которые часто отражают основные орбитали и могут быть таким образом интерпретированы. Их исследование было опубликовано в марте 2023 года в журнале Nature Communications.