Науки о космосе

Немецкие исследователи обнаружили новую молекулу, образованную маленьким положительным ионом рубидия и его же нейтральным ридберговским атомом, который в тысячу раз крупнее обычного. Ученым удалось получить изображение молекулы на ионном микроскопе, специально построенном для этой цели. Она образуется в ультрахолодном газовом облаке под воздействием нескольких лазеров. Оптики измерили колебательный спектр и размеры этого нового иона. Работа открывает новую область интересной физики за пределами квантово-механического приближения Борна—Оппенгеймера.

Материаловеды моделируют явления в кристаллах с помощью коллоидных парамагнитных частиц во вращающемся магнитном поле. В последних экспериментах частицы полистирола, покрытые оксидом железа, образовывали различные двумерные структуры. Это позволяет понять фазовые переходы на атомных масштабах, так как коллоидные частицы собираются в кластеры аналогичные зернам поликристаллов. Эксперимент показал, что газовая и твердая фазы в них сосуществуют друг с другом. Результаты моделирования позволяют разрабатывать новые материалы и улучшать свойства старых за счет управления границами поликристаллических зерен. Ученые планируют также изучить отжиг, процесс многократных нагреваний и охлаждений, который обычно используют для устранения дефектов в кристаллах.

Физики изменили ответное излучение подкожного флуоресцентного датчика так, чтобы легко отличать его отклик от сигналов окружающих тканей. Для этого сенсор возбуждали смесью трех лазерных излучений с меняющейся частотой. За счет нелинейных эффектов он флуоресцировал на удвоенной частоте возбуждения, которая и служила его маркером. Подход универсален потому, что удвоение частоты работает на любом флуоресцентном датчике при любых длинах волн лазерной накачки. Это позволит, например, увеличить сигнал от углеродных нанотрубок, из которых делают сенсоры на пероксид водорода, рибофлавин и аскорбиновую кислоту. Так при лечении злокачественных опухолей можно будет отслеживать эффективность лекарств.

Физики из Университета Квинсленда построили удивительно точную полуэмпирическую модель квантовых явлений и фазовых переходов в спин-кроссовер веществах. Их получают внедрением в твердые матрицы примеси металлоорганических комплексов, состояния которых можно переключать внешними полями. Такие материалы, например, в виде тонких пленок, проявляют разнообразные переходы, необходимые для работы различных электронных приборов. Ученые продемонстрировали результаты своей работы на кремниевой матрице, а также предложили химикам пути синтеза новых материалов.

На ежегодном собрании Американского сейсмологического общества заявили, что исследователи наконец-то обнаружили намеки на воздушный звуковой туннель.

Эпитаксия — это выращивание кристалла с ориентацией кристаллографических осей, согласованной с таковой у его затравки или подложки. На новый вид эпитаксии физики наткнулись при газофазном осажденим магнитной пленки теллурида хрома (Cr₅Te₈) поверх монослоя диселенида вольфрама (WSe₂). Причина явления в соизмеримости кристаллических решеток пленки и подслоя.

Насадка с пленкой из метаматериала на объектив любой камеры превращает ее в поляризационную. Это дает возможность извлечь все четыре характеристики поляризации света. Применения нового оптического инструмента широки и разнообразны.

Игра на пиле популярна на многих концертных площадках мира. Недавно физики объяснили, как и почему форма изгиба этого смычкового инструмента определяет его чистое и долгое звучание. Результаты исследования имеют широкие приложения в наноэлектронике, фотонике и акустике.

Исследователи предложили принцип и правила кодировки химических элементов на изображениях, сделанных в просвечивающий электронный микроскоп. Новая модель даже дилетанту позволит быстро и надежно интерпретировать данные микроскопии.

Физики применили туннельную микроскопию для измерения электростатических свойств металлических поверхностей. Для этого между серебряным острием микроскопа и поверхностью меди, покрытой островками ее нитрида, экспериментаторы удерживали молекулу водорода. Область острия облучали импульсами терагерцового лазера и по току микроскопа следили за релаксацией возбужденных состояний водорода.

С помощью комбинационного рассеяния лазерного излучения химики впервые изучили кристаллизацию водного раствора глицина. Прямое сравнение экспериментальных и модельных спектров выявило ранее неизвестную начальную стадию процесса. Оказалось, что молекулы жизненно важной аминокислоты образуют меняющиеся линейные сети, связанные водородными связями.

Изощренным микрометодом физикам удалось измерить механические свойства наноразмерных кристаллов золота. Полученные константы позволят проводить расчеты для любой формы золотых наноагрегатов, применяемых в электронике и химии.

Жидкий металл — проводник, а газообразный металл при не слишком больших давлениях — вроде изолятор. Вопрос: переходы газ — жидкость и изолятор — проводник – это один переход или два? Исследовали его и экспериментально, и теоретически, и вроде договорились, что у щелочных металлов это один, а у ртути — вроде два, а остальные очень уж сложно исследовать. Авторы работы А.Л.Хомкин и А.С.Шумихин (Объединенный институт высоких температур РАН) построили новую модель этого загадочного состояния, которое отчасти жидкость, а отчасти газ, и получили неплохое согласование с экспериментальными данными.

Исследователи из Российского федерального ядерного центра взяли неодимовый лазер и выяснили, при какой мощности импульса разрушается макет астероидов разного типа и на какого размера осколки.

Странный способ увеличить стойкость контактов предложили ученые из Санкт-Петербургского государственного университета.

Сотрудники Национального исследовательского Томского политехнического университета изучили отскок друг от друга взаимодействующих капель воды.