Новости физики

В Центре космических полетов им. Маршалла (НАСА) завершилась серия огневых испытаний нового двигателя производства Dynetics Corp для роботизированного лунного посадочного модуля. В настоящее время двигатель готов к интеграции в проекты новейших автономных роботов, предназначенных для посадки на безвоздушные тела.

Вертикальные нитевидные нанокристаллы, или нановискеры – это одномерные кристаллы, напоминающие по внешнему виду стержень или нить диаметром несколько нанометров. Часто такие стержни выращивают из элементов III и V групп таблицы Менделеева. Самые распространённые нанокристаллы групп III–V – это арсенид галлия и фосфид индия. Эти полупроводниковые материалы конкурируют в электронике с кремнием – диоды и транзисторы на их основе работают быстрее. Кроме того, благодаря способности излучать и поглощать излучение с длиной волны 1,55 микрометра, подобные нанокристаллы могут использоваться для передачи информации по волоконным оптическим линиям связи.

В обычной жизни оценить эффект действия слабых сил Ван-дер-Ваальса, которые проявляются на малых расстояниях, сложно; остаётся лишь поверить в то, что эти силы обеспечивают, к примеру, сцепление лап геккона с гладкими поверхностями. Зато такие взаимодействия вполне могут вмешаться в работу микро- и наноразмерных устройств, и их необходимо тщательно рассчитывать.

Фактически, новый кластер представляет собой древнюю коллекцию галактик, которые превратились в кластер значительно позже своего образования и еще позднее кластер обрел вид и формы, привычные для существующих в наши дни галактических кластеров. Новый кластер был обнаружен во время совместных наблюдений, проведенных при помощи телескопов НАСА Спитцер, Чандра, Хаббл и японского телескопа Субару, а также наземной обсерватории Кек на Гавайских островах. Ученые говорят, что кластер, названный Cosmos-AzTEC3 виден сразу в нескольких диапазонах, несмотря на то, что объект подобной удаленности может быть доступен только в инфракрасном спектре.

Конечной целью опыта, по словам его авторов, должна стать регистрация смещений молекул и наноструктур в реальном времени с атомарным пространственным разрешением. Появление такой технологии будет равносильно переходу на совершенно новый уровень изучения химических реакций. Одна часть задачи — получение отдельных снимков с фемтосекундными выдержками — уже решена. Основная же сложность заключается в том, чтобы сделать несколько фотографий подряд: экспериментаторы просто не успевают сменить регистрирующий датчик или обновить информацию на нём за то короткое время, которое отделяет моменты съёмки.

По их мнению, новая антенна из углеродных нанотрубок позволит увеличить эффективность фотоэлектрических элементов. Нанотрубки образуют своеобразную антенну, которая улавливает и фокусирует световую энергию, позволяя создавать меньшие по размеру, но более мощные системы солнечных элементов. Созданная учеными антенна может быть полезна и в других областях, где потребуется концентрация солнечного света, например в системах ночного зрения и телескопах.

Хотя чаще всего голография ассоциируется у нас с трехмерными произведениями искусства, голографическая техника может применяться и для решения других задач. Результаты нового исследования демонстрируют, что исследователи смогли получить голограммы атомов с помощью электронов, движение которых управлялось с помощью лазеров, такой подход может вылиться в создание нового типа ультраскоростной фотоэлектронной спектроскопии. В будущем такая голография сможет помочь исследователям в непосредственном изучении строения молекул.

Как известно, стёкла, в отличие от металлов, не имеют кристаллической структуры; их аморфная структура никак не защищена от распространения трещин, что объясняет их хрупкость. Та же проблема и у металлических стёкол, которые также довольно легко разрушаются путём образования так называемых сдвиговых полос, перерастающих в трещины. Однако при появлении большого количества этих полос можно достичь обратного эффекта: получить высокое сопротивление развитию трещин и дать материалу возможность изгибаться, не разрушаясь.

В последние десятилетия ученые используют уникальные микроскопы для исследования строения веществ, к ним относится и сканирущий зондовый микроскоп, отмеченный четверть века назад нобелевской премией. Прибор позволяет изучать материалы и строение бактерий, вирусов и ДНК в нормальных для них условиях. Многие исследования приходится проводить в условиях чрезвычайно низких температур, сверхвысокого вакуума и в присутствии сильных магнитных полей. Так были сделаны открытия сверхпроводимости, квантового эффекта Холла и дробного квантового эффекта Холла.

В конце минувшего года экспериментаторы сделали важный шаг на пути к перемещению новации в практическую плоскость. Исследователь Стюарт Паркин (Stuart Parkin) и его группа изучили важнейший аспект работы прибора под названием Racetrack memory. Стюарт придумал его семь лет назад. Удивительно, но до сих пор, несмотря на ряд опытов, физика Racetrack memory не была ясна в полной мере. Это тормозило продвижение проекта.