Илья Орлов (orlovio) wrote in physicists,
Илья Орлов
orlovio
physicists

Categories:

Обзор физических публикаций в Nature - 24.08.2006

24 августа вышел очередной номер журнала Nature.


Настоящий обзор составлен на основе физических публикаций в трёх журналах издательства: Nature Volume 442 Number 7105 (24 Aug 2006), Nature Physics Volume 2 Number 8 (Aug 2006) и Nature Materials Volume 5 Number 8 (Aug 2006).






Новости


China set to make fusion history


В ближайшие несколько недель на китайском токамаке EAST будет получена первая плазма. Данная установка имеет сверхпроводящие катушки, создающие магнитное поле - для того, чтобы обеспечить непрерывную работу (ученые, работающие на EAST, надеются в будущем удерживать плазму в течение 1000 секунд). На токамаке станут проводиться исследования, результаты которых будут затем применяться при постройке международного термоядерного реактора ITER (который также будет сверхпроводящим). Хотя китайская установка в 100 раз меньше размером, чем ITER и в 10 раз меньше японского JT-60, она позволит более подробно изучить процессы происходящие в токамаках.


Make anything, anywhere


Центры Fab Lab, созданные по инициативе американского ученого Нейла Гершенфелда (Neil Gershenfeld), помогают людям создавать самые невероятные технические устройства. Такие центры берут свое начало от лаборатории в Массачусетском технологическом институте, и сегодня они есть в Африке, Индии, Норвегии и других местах земного шара. Каждый центр имеет простое промышленное оборудование (например, лазерный резак, позволяющий вырезать двумерные и трехмерные заготовки, или автомат для пайки печатных плат), управляемое компьютером. Благодаря этому их участники имеют возможность создавать самые разные технические конструкции, о которых они давно мечтали, но не могли воплотить в жизнь.


Однако такие центры способствуют не только развитию технического творчества - в них люди обучают друг друга. Также созданные устройства находят практическое применение - например, фермеры в Норвегии создали радиодатчики, которые позволяют следить за овцами. Более того, со временем подобные центры начинают собственный путь развития и стимулируют экономическую ситуацию в том месте, где они находятся.


В будущем Гершенфелд надеется создать более универсальную машину, «которая сможет делать всё» - своеобразный трехмерный полимерный принтер. Он говорит о том, что однажды такие машины для персонального конструирования станут столь же распространенными, как и компьютеры.


Asteroid fly-by eludes study


3 июля на расстоянии 400000 километров от Земли - чуть дальше, чем расстояние до Луны - пролетел астероид. Теоретически что-то настолько близкое должно легко исследоваться, но астрономы даже затруднились описать размер и форму небесного тела. Причиной этого было то, что данный астероид вращался вокруг своей оси очень медленно, в отличие от большинства своих околоземных собратьев, вращающихся очень быстро. Поэтому за достаточно короткое время наблюдения и не удалось получить детальных снимков всего астероида.


Three quit NASA science committee over budget cut


3 члена научного консультативного совета НАСА подали в отставку, двоим из них порекомендовал уйти глава НАСА Майкл Гриффин. Причиной этому послужило то, что ученые выступали против предполагаемого в НАСА сокращения финансирования космической науки на 17% в 2007-2010 годах. Из совета вышли: Уэсли Хантрес, глава геофизической лаборатории Института Карнеги в Вашингтоне; Евген Леви, физик и ректор Университета Райса в Хьюстоне; и председатель комитета Чарльз Кэннэл, глава Океанографического института Скриппса в Сан-Диего.


Framework for a molecular prison


В последнее время учёные обнаруживают всё больше примеров «молекулярных клеток», когда молекулы одного вещества захватываются и удерживаются внутри сети из молекул другого вещества. Новый пример такой «клетки» с очень нетривиальной топологией был получен из нитрида фосфора (P3N5) и азида аммония (NH4H3) при высоком давлении (11 ГПа) и температуре 600 С. Материалы с подобными молекулярными структурами, называемые микропористыми, могут найти широкое применение в задачах катализа, хранения и изоляции веществ, при разработке молекулярных мембран.


Обзоры и публикации


Nuclear isomers in superheavy elements as stepping stones towards the island of stability

Island ahoy!


Две статьи посвящены величайшей проблеме ядерной физики - острову стабильности. Еще 40 лет назад теоретические модели предсказывали существование сверхтяжелых стабильных элементов с примерно 114 протонами и 184 нейтронами. До сих пор такие элементы не были найдены, из-за неточностей теоретических предсказаний и ограниченных возможностей эксперимента.


В статье «Остров на горизонте!» сделано краткое введение в оболочечную модель ядра и популярно изложены результаты полученные в статье «Ядерные изомеры...».


В статье «Ядерные изомеры...» изучены возбужденные состояния ядра 254No, установлена вся цепочка распадов и измерены времена жизни промежуточных состояний, а также их квантовые числа. Все это позволяет установить структуру ядерных уровней возбужденных состояний и возможно точно предсказать положение острова стабильности. Статья открывает новые возможности для построения теории ядра и является большим прорывом в ядерной физике. Для неспециалиста статья может показаться достаточно сложной.


Dependence of single-molecule junction conductance on molecular conformation


После того, как была высказана идея, что отдельные молекулы могут работать как электронные ключи, было проведено множество исследований по анализу электронного транспорта в молекулах. В данной статье описывается изучение влияния формы молекулы на протекание электрического тока через нее. Для этого использована молекула бифенила, имеющая два бензольных кольца, плоскости которых могут поворачиваться друг относительно друга.


Zero-bias spin separation


Создание, управление и детектирование спинов электронов является основой новой области спинтроники. В данной работе изучается рассеяние электронов в среде с подходящей симметрией, зависящее от их спинов. Благодаря такому ассиметричному рассеянию, было продемонстрировано существование спиновых токов. Отмечается, что такое рассеяние, зависящее от ориентации спина, может быть использовано для управления им.


The 'strange metal' is a projected Fermi liquid with edge singularities


Статья - новая теоретическая работа по исследованию сверхпроводимости.


В статье использована усредненная теория поля Гутцвиллера (Gutzwiller) для оценки электрон-дырочного ассиметричного туннельного спектра купратовых (CeCu6Au) сверхпроводников и получено относительно неплохое согласие с экспериментом. Приведена оценка проводимости и объяснено степенное поведение проводимости в зависимости от частоты и температуры. Также в статье показано, что для объяснения этих явлений не требуется никаких «загадочных квантовых критических точек».


Suppression of star formation in early-type galaxies by feedback from supermassive black holes


Детальные наблюдения внутренних регионов ближайших галактик обнаружило существование сверхмассивных черных дыр. Эти объекты могут взаимодействовать со своими галактиками и даже влиять на их развитие. Исследователи обработали наблюдения ультрафиолетового излучения от галактик раннего типа и получили эмпирическое значение для критической массы черной дыры, при превышении которой излучение от этих черных дыр подавляет образование звезд в галактике из-за нагревания и вытеснения всего доступного холодного газа. Поэтому, несмотря на то, что масса сверхмассивных черных дыр пренебрежимо мала по сравнению с массой их родных галактик, они должны играть важную роль в процессах образовании звезд.


Влияние черных дыр на образование галактик может быть описано тремя случаями в зависимости от соотношения масс черных дыр и разброса по скорости в галактике. В первом случае малого разброса большинство черных дыр слишком мало, чтобы влиять на образование звезд. Черные дыры при этом в основном растут за счет поглощения газа и ограничены только наличием топлива. В следующем случае чёрные дыры становятся достаточно массивными, чтобы останавливать образование звезд, при этом ограничивая свое топливо. Поэтому, хоть рост черных дыр и продолжается за счет поглощения газа, возрастает роль их слияния. И в последнем случае большинство черных дыр достаточно массивны, чтобы вообще остановить образование звезд в галактике. Из-за этого и черные дыры, и галактики могут теперь расти только слиянием. Полученные результаты позволяют уменьшить разногласие современных моделей образования галактик с данными наблюдений, вводя еще один ограничивающих механизм в образование звезд.


Chiral tunnelling and the Klein paradox in graphene


Одно из самых неочевидных и экзотических явлений в квантовой электродинамике - так называемый парадокс Кляйна - явление прохождения релятивистских частиц через высокие и широкие потенциальные барьеры. Парадокс проявляется во многих областях физики, но прямая его проверка на элементарных частицах ранее считалась невозможной.


Однако авторы статьи показывают, что использование одного из аллотропных состояний углерода - графена - позволяет создать все условия квантового туннелирования для прямой экспериментальной проверки парадокса Кляйна.


Графен представляет собой плотный двумерный слой атомов углерода - единичный атомарный слой, «извлеченный» из графита. С точки зрения электронных свойств графен можно рассматривать как двумерный полупроводник, в котором квазичастицы с низкой энергией - электроны и дырки - ведут себя так же, как безмассовые релятивистские частицы в квантовой электродинамике. Именно это и предоставляет возможность экспериментальной проверки различных эффектов КЭД.





Группа новостей Новосибирской АСФ - Илья Орлов, Александр Дружков, Петр Филатов, Алексей Харламов.

Замечания и пожелания принимаются по адресу asf@nsk.ru

Использование материалов разрешено и всячески приветствуется при обязательной ссылке на издательство NPG и Новосибирскую АСФ.
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 0 comments