Nanomachines, son!
Давненько я не писал ничего про нанотехнологии, но сегодня у нас на повестке дня куда более обширная тема — а что мы не знаем, но уже можем хотеть знать? Если брать физику — да тут куда не дернись, везде стены. И даже если что‑то начинает работать с учетом постулатов или еще каких костылей, то при копке поглубже обязательно уткнешься в очередной спин, который вроде и понятный, но что это и откуда не известно до сих пор.
Идея протекания электрического тока без сопротивления равносильна осуществлению старой человеческой мечты о вечном двигателе. Отсюда вытекает по-настоящему живой интерес к такому явлению как сверхпроводимость и поиску новых сверхпроводящих материалов. Несмотря на то, что первые сверхпроводники открыли более ста лет назад, “широкого слушателя” они на данный момент не нашли. Почему? Потому что исследователи до сих пор не могут в полной мере объяснить данное явление и ответить на главный вопрос будет ли являться материал сверхпроводящим или нет.
В августе 2022 года я публиковал статью «Как и зачем создавать вселенную в лаборатории», в которой рассказал о сути исследований Андрея Дмитриевича Линде и об их связи с многомировой эвереттовской интерпретацией квантовой механики. Там я затрагивал и тему магнитных монополей. Магнитный монополь – это гипотетическая (предположительно, элементарная) частица, представляющая собой однополюсный магнит – в отличие от всем известного магнита с двумя полюсамиЧитать полностью »
Внезапно появившийся сверхпроводник казался случайностью, но новая теория и второе открытие показали, что за этим эффектом могут стоять возникающие квазичастицы.
Скирмионы возникают в результате коллективного поведения множества электронов, но ведут себя как отдельные частицы.
Последние три года электроны «устраивали» физикам игры.
Игра началась в 2018 году, когда лаборатория Пабло Харильо-Эрреро объявила о находке десятилетия: когда исследователи сложили один слой атомов углерода поверх другого, применили «волшебный» поворот на 1,1 градуса между ними, а затем охладили атомные пластины почти до абсолютного нуля, тогда образец стал идеальным проводником электронов.
Как частицы сговорились безупречно скользить через листы графена? Калейдоскопический «муар», создаваемый углом наклона, казался значительным результатом, но никто не был в этом уверен. Чтобы выяснить это, исследователи начали складывать и скручивать (поворачивать) любой материал, который попадался им в руки.
Читать полностью »
Сверхпроводимость – открытие с незавидной судьбой по сравнению с другими научными прорывами XX века. Результаты последних быстро нашли путь из теоретической в прикладную науку, а затем – в повседневную жизнь. Сверхпроводимость же постоянно требует от учёных достигать и преодолевать какие-то пределы: температурные, химические, материальные. И даже спустя более чем 100 лет после открытия этого явления, мы все ещё боремся с теми же преградами, которые стояли перед учёными в начале прошлого века. Мы — это и Toshiba тоже, и нам есть что рассказать о нашем вкладе в изучение и приручение сверхпроводимости.
Читать полностью »
Далеко не всегда, открыв какое-то вещество, ученые сразу же понимают все его свойства. Совершенствование технологий, в том числе и методик, техник и способов проведения исследований открывают новые возможности перед учеными, желающими понять что и как работает вокруг нас. Сегодня мы с вами познакомимся с тем, как исследователи узнали, что графен вполне может обладать свойствами сверхпроводника. Сверхпроводимость изучается еще с начала прошлого века, и доселе ученым не известны все аспекты этого физического явления. Как именно исследовательской группе удалось «перенастроить» графен, какие результаты показали эксперименты и что ждать в будущем от исследования? Доклад ученых поможет нам найти ответы на эти вопросы. Поехали.
Читать полностью »
Группа ученых из Высшей школы экономики и петербургского Физико-технического института имени Иоффе ведут работу над атомарным магнитоэнцефалографом нового поколения, пишет газета «Известия». Если работу доведут до конца, то российское изобретение будет выгодно отличаться от существующих дорогих устройств МЭГ стоимостью в несколько миллионов долларов:
Работа пока далека от завершения, но учёным удалось добиться определённых успехов. Самое главное, что уже сконструирован ключевой элемент будущего устройства — сенсор, который регистрирует магнитные поля, порождаемые активностью нервных клеток мозга.
Читать полностью »
В недалёком 2016 году на одного молодого но очень впечатлительного четверокурсника факультета энергетики оказала влияние статья, в которой автор весьма популярно показал что такое в день сегодняшний высокотемпературные сверхпроводники (далее ВТСП). Ослеплённый желанием оживить в своей душе довольно однообразную и предельно консервативную электроэнергетику, пробираясь сквозь пелену противоречий и острую нехватку финансов, молодой бакалавр вместе со своими коллегами всё-же построил трансформатор с обмотками из высокотемпературного сверхпроводника.
Читать полностью »
В февральском номере авторитетнейшего научного журнала Nature Physics вышла статья нашего ведущего ученого Константина Борисовича Ефетова. Онлайн версия статьи Specular interband Andreev reflections at van der Waals interfaces between graphene and NbSe2
В данной статье отражены результаты изучения свойств контактов между сверхпроводниками и графеном, проведенный эксперимент доказал возможность изготовления высококачественных контактов между графеном и сверхпроводниками, что в свою очередь приблизит исследователей к созданию новых электронных приборов и, возможно, квантового компьютера. Конечно, эта цель в большой перспективе, но исследователям уже удалось наблюдать интересный фундаментальный эффект – зеркальное андреевское отражение.
Отражение электронов от границы между нормальным металлом и сверхпроводником называется «андреевским» в честь выдающегося советского физика Александра Андреева, предсказавшего такое поведение электрона между обычным металлом и сверхпроводником.
Примечательно то, что сам эксперимент был проведен Дмитрием Ефетовым, сыном Константина Борисовича.
Константин Борисович уже писал для нашего блога экспертное мнение по высокотемпературной сверхпроводимости, где в достаточно популярном формате был описан данный эффект, эта публикация вызвала активную дискуссию и одобрение со стороны сообщества. И в этот раз мы также попросили Константина Ефетова написать для нас пресс-релиз по опубликованной статье.
Константин Борисович Ефетов является Научным руководителем проекта «Коллективные явления в квантовой материи» НИТУ «МИСиС» в рамках гранта для поддержки научных исследований программы ТОП 5-100. К.Б. Ефетов – выдающийся рецензент «Американского Физического Общества”, Директор Института теоретической физики III Рурского университета Бохума в Германии, почетный член Американского физического общества, ведущий исследователь трех проектов, финансируемых Немецким министерством научных исследований, автор более 170 публикаций, обладатель французской премии Блеза Паскаля учреждённой французским правительством и Исследовательской Премии Landau-Weizman, учреждённой Институтом Вейцмана в Израиле. Константин Ефетов — “выдающийся рецензент американского Физического Общества”. Эта Премия даётся за заметный вклад в рецензировании статей в таких журналах как Physical Review Letters, Physical Review, Reviews of Modern Physics и других.
В преддверии большого репортажа о лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы», который мы готовим по результатам общего голосования, мы продолжаем рассказывать о сверхпроводимости.
Неделю назад мы опубликовали статью Алексея Башарина о неизлучающем «анаполе», после которой началась самая настоящая научная дискуссия с участием автора статьи. Статья собрала более ста комментариев, поступило много предложений относительно формата изложенного материала в публикации. Мы учли все пожелания и попросили ведущего ученого К.Б. Ефетова написать для нас экспертное мнение в научно-популярном формате по высокотемпературной сверхпроводимости, за открытие высокотемпературной сверхпроводимости купратов была вручена нобелевская премия около 30 лет назад.
Константин Борисович Ефетов является Научным руководителем проекта «Коллективные явления в квантовой материи» НИТУ «МИСиС» в рамках гранта для поддержки научных исследований программы ТОП 5-100. К.Б. Ефетов – выдающийся рецензент «Американского Физического Общества”, Директор Института теоретической физики III Рурского университета Бохума в Германии, почетный член Американского физического общества, ведущий исследователь трех проектов, финансируемых Немецким министерством научных исследований, автор более 170 публикаций, обладатель французской премии Блеза Паскаля. Эта Премия даётся за весомый вклад в рецензирование статей в таких журналах как Physical Review Letters, Physical Review, Reviews of Modern Physics.
Магнит, левитирующий над высокотемпературным сверхпроводником, охлаждаемым жидким азотом
