Томские физики-теоретики объяснили механизм электрического пробоя в вакууме

Научные сотрудники Института сильноточной электроники СО РАН (Томск) объяснили электродинамический механизм ускорения ионов в начальной стадии вакуумного пробоя. Разработанная теория позволяет не только упорядочить полученные ранее экспериментальные данные, но и решить проблему вакуумной изоляции космических аппаратов и промышленной сильноточной электроники. Катодная плазма, образующаяся за счет взрыва микроскопических неровностей катода или лазерного инициирования, расширяется с огромными скоростями, при этом аномальный характер носит само ускорение ионов. До недавнего времени это явление связывалось с формированием фазовых переходов, локализованных в областях электромагнитных и гидродинамических разрывов, или с опосредованным влиянием на ионы различной зарядности электрон-ионных и ион-ионных упругих рассеивающих столкновений. В ходе работы над проектом с помощью методов математического моделирования томские ученые смогли доказать, что на аномальное ускорение ионов на начальной стадии вакуумного пробоя главным образом влияют электрические поля, а другие факторы второстепенны и существенного воздействия на этот процесс не оказывают. Результатом нескольких лет работы физиков-теоретиков стало создание замкнутой согласованной кинетической теории, объясняющей природу разлета многокомпонентной плазмы в вакуумном разряде.

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.

Новые экспериментальные доказательства восстановления киральной симметрии при высокой плотности вещества

Исследователи из RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science, Женского университета Нара, Немецкого научно-исследовательского института тяжелых ионов и других институтов по всему миру недавно приступили к сбору экспериментальных данных о средних эффектах в ядрах при более низких температурах. В своих экспериментах, изложенных в статье Nature Physics, они использовали методы спектроскопии для измерения состояний пионных атомов в (Sn), связанных системах, состоящих из пиона и атомного ядра.

Использование квантовых флуктуаций для более быстрой генерации случайных чисел

Группа физиков из Гентского университета — Межуниверситетского центра микроэлектроники, Датского технического университета и Политехнического университета и Университета Бари — сообщает, что можно использовать квантовые флуктуации для генерации случайных чисел быстрее, чем стандартные методы. В своем исследовании, опубликованном в журнале PRX Quantum, группа использовала поведение пар частиц и античастиц для создания генератора случайных чисел, который работает до 200 раз быстрее, чем обычные системы.

Первичный эталон для измерения вакуума

Новая квантовая вакуумметрическая система, изобретенная исследователями из Национального института стандартов и технологий (NIST), прошла первое испытание и стала настоящим первичным эталоном, т. е. абсолютно точной без необходимости калибровки.