при неограниченном увеличении заряда ядра Z энергия взаимодействия электрона с ядром повышается настолько, что становится возможным их слияние, сопровождающееся излучением гамма-кванта и уменьшением атомного номера на единицу. Классическая орбитальная модель давала ограничение Z = 137 (в соответствии со значением постоянной тонкой структуры α ≈ 1/137), однако учет ненулевых размеров ядра и его экранирования электронной оболочкой позволил отодвинуть теоретический предел до значения Z = 173

Физики использовали квазичастицы магноны для формирования нового состояния материи, называемого пространственно-временным кристаллом, и изучили, как это в этом состоянии вещество взаимодействует с другими квазичастицами. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Исследователи в области спинтроники стремятся использовать свойства электронных спинов материалов для разработки новых, энергоэффективных информационных технологий, в которых для кодирования и передачи данных используют магноны — квазичастицы, соответствующие коллективному возбуждению спинов электронов.
Ученые из Германии и Польши под руководством Иоахима Грефе (Joachim Gräfe) из Института интеллектуальных систем Макса Планка обнаружили, что, когда электронные спиновые волны конденсируются, они образуют новое экзотическое состояние вещества, которое обладает повторяющимся рисунком как в пространстве, так и во времени.

Подобно тому, как в обычных кристаллах нарушается симметрия пространства, кристалл пространства-времени представляет собой изменяющуюся физическую систему, в которой симметрия сдвинута в том числе относительно времени.

Такие структуры, названные кристаллами пространства-времени, или темпоральными кристаллами, впервые получили экспериментально в 2017 году на основе неравновесных систем, симметрию в которых нарушали с помощью лазерного или микроволнового излучений. В 2019 году была предложена физическая модель квантового кристалла времени на основе системы кубитов с многочастичными нелокальными взаимодействиями.
Грефе и его коллеги создали свой пространственно-временной кристалл, применив радиочастотное поле к микрометровой полоске из сплава никеля и железа при комнатной температуре. Поле возбуждало магноны, которые образовывали динамический пространственный паттерн. Авторы сравнивают его с расположением шаров на бильярдном столе в случае, если бы бильярдные шары неоднократно возвращались в исходное коллективное состояние после рассеивания.

The concept of space-time crystals (STC), i.e., translational symmetry breaking in time and space, was recently proposed and experimentally demonstrated for quantum systems. Here, we transfer this concept to magnons and experimentally demonstrate a driven STC at room temperature.

в которой симметрия сдвинута в том числе относительно времени.

Такие структуры, названные кристаллами пространства-времени, или темпоральными кристаллами, впервые получили экспериментально в 2017 году

Эджертон уже больше десяти лет занимался высокоскоростной съемкой, когда ему предложили разработать камеру для фиксации невиданно быстрого (и невиданно секретного) события — ядерного взрыва. Для испытаний обычно использовали от четырех до двенадцати таких аппаратов, каждый из которых мог сделать лишь по одному кадру с выдержкой 10 наносекунд. Ни один протяжный механизм неспособен сработать на такой скорости, так что после каждого снимка камеры приходилось перезаряжать. Не справился бы и механический затвор, управляющий диафрагмой. Но именно тут и скрывался главный секрет Эджертона.

Свет, попадающий на объектив Rapatronic, блокировался парой поляризационных фильтров, повернутых относительно оптической оси перпендикулярно друг другу: один «отсекал» волны с вертикальной поляризацией, другой — с горизонтальной. Однако зазор между ними был заполнен прозрачной жидкостью нитробензола, способной вращать плоскость поляризации, если к ней приложить внешнее электромагнитное поле. Поле создавалось электромагнитной катушкой, запитанной от мощного конденсатора. При срабатывании такого затвора излучение с вертикальной поляризацией, пропущенное первым фильтром, слегка «подкручивалось», и второй фильтр, блокирующий все вертикальные волны, свободно его пропускал на чувствительную пленку.

Скорость этой системы позволяет записать даже короткий световой импульс, пока он распространяется от донышка бутылки, отражается колпачком и возвращается обратно. «Во всей Вселенной для этой камеры нет ничего слишком быстрого», — хвастались разработчики устройства. Это, конечно, некоторое преувеличение. Строго говоря, даже «триллиона кадров в секунду», как о том поспешили написать новостные издания, их система не делает: эффективное время экспозиции здесь составляет целых 1,71 пикосекунды.

Но гордость разработчиков можно понять. Аппаратура, созданная в Массачусетском технологическом институте (MIT), способна уследить, как расширяется сферическая волна света, испущенного импульсным лазером. Как и у многих специальных лабораторных инструментов для измерения быстропротекающих процессов, в основе системы лежит электронно-оптическая камера. Устройство напоминает приборы ночного видения: световая вспышка, поступающая в камеру через щель, выбивает электроны с фотокатода. Они ускоряются и фокусируются в электромагнитном поле. Наконец, пучок отклоняется, двигаясь по экрану люминофора: каждому моменту времени соответствует определенный участок экрана. Такие камеры (и даже пикосекундные) производят достаточно давно, в том числе и в России. Однако они, как правило, не позволяют рассмотреть никаких деталей. Поэтому инженеры MIT дополнили устройство поворотным зеркалом, которое направляет щель камеры, «сканируя» всю сцену, и сложнейшими математическими алгоритмами, которые собирают всё в последовательную смену кадров.

В корпорации International Business Machines презентовали первый в мире чип, созданный по 2-нанометровой технологии. Об этом сообщили в IBM.

Чипы появятся на рынке через несколько лет.

В корпорации International Business Machines презентовали первый в мире чип, созданный по 2-нанометровой технологии. Об этом сообщили в IBM.

Закон Мура давно мертв, чиповые нанотехнологии разбилась о квантовый барьер 10 лет назад?

миниатюризация транзисторов разбилась о квантовый барьер в интервале 32-нм - 22-нм условного техпроцесса.
Любопытно, что это примерно соответствует минимальным размером вирусов, и минимальным размерами био-мембранных конструкций в митохондриях и в хлоропластах. Вероятно, биологическая эволюция остановилась около того же барьера.

Австрийские и итальянские физики впервые смогли получить в лаборатории двумерный сверхтвердый квантовый газ, или сверхтекучее твердое тело — термодинамическую фазу, представляющую собой твердое тело со свойствами сверхтекучей жидкости. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

При охлаждении квантовой жидкости — конденсата Бозе — Эйнштейна — до определенной температуры она приобретает сверхтекучие свойства, в частности, нулевую вязкость, то есть отсутствие трения. Возможность сверхтекучести квантовых кристаллов была предсказана еще пятьдесят лет назад, но до сих пор доказать ее экспериментальным путем не удавалось.
Исследователи под руководством Франчески Ферлайно (Francesca Ferlaino) из отдела экспериментальной физики Университета Инсбрука и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук в Инсбруке впервые получили супертвердое состояние с полностью делокализованными атомами в ультрахолодном квантовом газе. Это означает, что один и тот же атом существует в каждой точке конденсата в любой момент времени.

Китайские ученые вплотную приблизились к пределу, за которым миниатюризация электроники станет невозможна. Они создали транзистор, ключевой элемент которого имеет толщину в один-единственный атом. Закончился ли прогресс в создании микросхем?

Недавно исследователи из Китая отчитались в журнале Nature о создании транзистора, ключевая деталь которого (затвор) имеет толщину буквально в один атом углерода. Внедрение этой технологии сделает компьютеры куда мощнее, чем сегодня. Но станет ли это последним прорывом? И что будет с мировой экономикой, если прогресс микроэлектроники действительно упрется в «атомный барьер»?

Десятилетиями миниатюризация транзисторов шла так успешно, что количество их на чипе росло по экспоненте. У экспоненциального роста есть простое математическое свойство: через каждые N лет накопленный результат удваивается. По каким-то техническим и экономическим причинам оказалось, что в данном случае N=2. Это и есть знаменитый закон Мура: количество транзисторов на чипе удваивается каждые два года. Соучредитель Intel Гордон Мур впервые обратил внимание на эту закономерность еще на заре отрасли, когда число транзисторов на чипе измерялось десятками. Спустя некоторое время упомянутый закон, похоже, стал самосбывающимся пророчеством: менеджеры закладывали его в планы и требовали от инженеров соответствовать.

Тренд сломался в начале 2010-х. Число транзисторов продолжало расти, и быстро, но все же медленнее, чем требовал закон Мура. С тех пор «отставание от графика» нарастает, хотя количество транзисторов на одном чипе измеряется уже десятками миллиардов.

Дело в том, что уменьшать классические кремниевые транзисторы становится все труднее. Эти трудности вынудили гигантов индустрии пойти на маркетинговые уловки. Читая, что IBM представила первый в мире чип, изготовленный «по технологии 2 нм», следует помнить, что эти два нанометра — не размер транзистора, а довольно абстрактная величина, которая сложно вычисляется, зато хорошо звучит. Размеры же транзисторов на новом чипе начинаются с 15 нм. Но чересчур иронизировать не стоит: даже 15 нанометров — это всего 36 выстроенных в ряд атомов кремния.

Впрочем, уменьшение транзисторов — не единственный путь улучшить быстродействие чипов. Уже сейчас специалисты работают над новыми архитектурами микросхем, новыми системами команд и другими направлениями, остававшимися без внимания, пока удвоить число транзисторов было проще и дешевле. А где-то за горизонтом маячат квантовые компьютеры, обещающие новую эру в вычислениях, которая наступит то ли через 10 лет, то ли через 100.

Первооткрыватели новой формы материи, которую назвали «экситоний» (лат. excitonium), — исследователи из Университета штата Иллинойс. Этот материал состоит из частиц подобных бозонам, которые позволяют материи проявлять свойства сверхжидкости, сверхпроводника и даже изолирующего электронного кристалла. Эти свойства таинственного типа материи теоретически были описаны более 50 лет назад.

Экситоний — это конденсат, состоящий из экситонов, которые в свою очередь являются квазичастицами, представляющими собой связанное состояние электрона и так называемой «дырки», другой квазичастицы. Подобный хитроумный квантовомеханический синтез возможен благодаря тому, что в полупроводниках электроны на грани одного энергетического уровня атома способны при возбуждении переходить на другой энергетический уровень, оставляя после себя дырку. Можно представить эту квазичастицу отверстием, действующим как положительно заряженная частица, которая стремится притянуть ускользнувший от нее электрон (имеющий отрицательный заряд).

семьи фундаментальных частиц в Стандартной модели физики частиц

Китайские студенты изобрели пальто, которое делает людей невидимыми для камер наблюдения с искусственным интеллектом. Причем стоит оно совсем недорого, не сильно дороже обычной одежды. А создать его может каждый у себя дома.

Тепловые устройства, прикрепленные к покрытию InvisDefense, позволяют избежать обнаружения камерами наблюдения, использующими инфракрасное тепловое изображение. Невооруженным человеческим глазом эта одежда похожа на любое другое пальто с камуфляжным рисунком. Но для камер видеонаблюдения с ИИ она становится плащом-невидимкой и эффективно скрывает человека, который её носит.

Днем индивидуальные камуфляжные принты пальто, разработанные с помощью специального алгоритма, не обнаруживаются камерами видимого света: они не видят перед собой фигуру человека, только набор разнообразных пикселей. А ночью, когда камеры безопасности обычно идентифицируют людей с помощью инфракрасных тепловизоров, встроенные в пальто тепловыделяющие устройства излучают спектр разных температур. Это создает необычную тепловую картину и не позволяет камерам идентифицировать перед собой что-то конкретное.

По оценкам, период полураспада U-241, образующегося при взрывах сверхновых или килоновых, составляет 40 минут — слишком мало для того, чтобы изотоп можно было непосредственно обнаружить в звездах. С другой стороны, в отличие от многих изотопов с периодом полураспада, измеряемым в микро- или наносекундах, этого достаточно для изучения его свойств.

У урана нет стабильных изотопов, но U-235 и U-238 распадаются так долго, что значительная часть этих атомов, присутствовавших при формировании Земли, сохранилась до наших дней, наряду с крошечными количествами U-233, U-234 и U-236.

Все остальные изотопы урана приходилось производить в лаборатории, и ученые постепенно выясняли, какие из них стабильны. Теперь, в новой статье, команда, возглавляемая доктором Тоситакой Нивасе из Японской исследовательской организации по ускорителям высоких энергий, добавила U-241 в этот список.

Впервые в мире удалось синтезировать сверхпроводник при комнатной температуре (Тс≥ 400К, 127^о) работающие при атмосферном давлении с модифицированной свинцово-апатитовой (ЛК-99) структурой. Сверхпроводимость ЛК-99 доказана критической температурой (Тс), нулевое сопротивление, критический ток (яс), критическое магнитное поле (ЧАСс) и эффект Мейснера. Сверхпроводимость LK-99 возникает из-за незначительного структурного искажения из-за небольшой объемной усадки (0,48%), а не из-за внешних факторов, таких как температура и давление. Усадка вызвана Cu2 + замена свинца2 +(2) ионов в изолирующей сети Pb(2)-фосфата, что создает напряжение. Одновременно он переходит в Pb(1) цилиндрического столбца, что приводит к искажению интерфейса цилиндрического столбца, что создает сверхпроводящие квантовые ямы (СКЯ) на интерфейсе. Результаты по теплоемкости показали, что новая модель подходит для объяснения сверхпроводимости ЛК-99. Уникальная структура LK-99, которая позволяет поддерживать мельчайшую искаженную структуру на границах раздела, является наиболее важным фактором, благодаря которому LK-99 сохраняет и проявляет сверхпроводимость при комнатных температурах и атмосферном давлении.

Химики из Даляньского института химической физики Китайской академии наук, работающие с коллегой из Университета Западного Онтарио, во время эксперимента увидели самый маленький узел в истории, в котором всего 54 атома. Но ученые пока не знают, как этот узел завязался.

Исследователи работали с углеродные структурами — ацетиленидами золота. Обычно такая работа приводит к созданию простых цепочек золота.

Но неожиданно в результате одной реакции возникла цепочка, которая завязалась в узел-трилистник без свободных концов. Такие узлы используются кулинарии при изготовлении кренделей, но они и играют важную роль в теории узлов.

Международная группа ученых из Швейцарии, Австрии, Чехии, Германии и других стран объявила об открытии нового типа магнетизма — альтермагнитизма. Это обещает прорыв в дальнейших исследованиях и может послужить созданию новых технологий. Статья опубликована в научном журнале Nature.

Физики экспериментально доказали альтермагнитные свойства теллурида марганца с помощью фотоэмиссионной спектроскопии.

До последнего времени было известно два типа магнетизма — ферромагнетизм и антиферромагнетизм.

Фундаментальные магнитные фазы определяются специфическим спонтанным расположением магнитных моментов (спинов электронов) и атомов, несущих эти моменты в кристаллической решетке материалов.

Ферромагнетики — хорошо всем знакомый тип магнитов, которыми многие из нас украшают дверцы своих холодильников. В них вращение электронов направлено в одном направлении, создавая макроскопический магнетизм.

В антиферромагнитных материалах спины направлены в чередующихся направлениях, в результате чего материалы не обладают макроскопической чистой намагниченностью и, следовательно, не прилипают к холодильнику.

Альтермагнетики имеют особое сочетание расположения спинов и симметрии кристаллической решетки. Спины чередуются, как в антиферромагнетиках, в результате чего суммарная намагниченность отсутствует.

Тем не менее альтермагнетики также создают электронную зонную структуру с сильной спиновой поляризацией, которая меняет направление при прохождении через энергетические зоны материала. Это приводит к появлению очень полезных свойств, более похожих на ферромагнетики, а также к некоторым совершенно новым качествам.

По словам ученых, альтермагнетики могут совершить прорыв в новой области технологии, известной как спинтроника. Ее используют при разработке твердотельных аккумуляторов и компьютерной памяти.

Использование обычных ферромагнетиков в модулях памяти осложнено тем, что их магнитные свойства вызывают помехи. Эту проблему можно решить за счет антиферромагнетиков, однако такие материалы лишены ряда полезных качеств ферромагнетиков.

Использование альтермагнетиков должно решить все проблемы, поскольку в них сочетаются достоинства предыдущих видов магнетизма без их недостатков. До недавнего времени такая комбинация считалась принципиально нереализуемой.