Новости науки "Русского переплета" Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

09.09.2017
19:52

Топологические вихри в наноматериалах

    Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из научных центров США, Китая и Германии обнаружили необычную самоорганизацию атомов в объеме наночастиц и научились управлять ею с помощью электрического поля. Такие «управляемые» наночастицы могут быть использованы при создании емкой энергонезависимой памяти, квантовых компьютеров и другой электроники будущего. Об этом сообщает интернет-издание «Открытая наука».

    Исследование опубликовано в журнале Nature Commnucations, главным автором работы стал инженер кафедры общей физики Томского политехнического университета Дмитрий Карпов.

    Он поясняет, что в современном материаловедении дефекты разделяют на две большие группы. В первую входят классические, хорошо изученные. В этом случае в материале нарушен порядок атомов, то есть в его кристаллической решетке убраны или, наоборот, вставлены лишние атомы. Во второй группе дефектов нет никаких выраженных изменений — меняется сама пространственная организация решетки, и такие дефекты называют топологическими.

    Топологические дефекты могут сильно влиять на материал и придавать ему такие необычные свойства, как сверхтекучесть или сверхпроводимость. Поэтому их изучение очень важно с практической точки зрения. Такие дефекты существуют только в материалах малой размерности. Например, в двумерных наностержнях и нанопленках (слоях толщиной в несколько атомов) и одномерных наноточках или материалах с высоким отношением площади поверхности к объему вещества (наночастицах — сферических частицах из нескольких десятков или сотен одинаковых атомов).

    Один из важных топологических дефектов — топологический вихрь. «Наши результаты показывают, что в наночастицах наблюдается небольшое смещение всех атомов, которое при отдаленном взгляде имеет выраженное закручивание. Оно и называется топологическим вихрем. При этом ядро этого вихря представляет собой наностержень, который может быть как смещен полем, так и стерт и снова восстановлен внутри наночастиц», — поясняет участник исследования профессор Лос-Аламосской национальной лаборатории и Государственного университета Нью-Мексико Эдвин Фотун.

    В эксперименте физики изучали наночастицы титаната бария, внутренняя структура которых была визуализирована с помощью проникающего рентгеновского излучения синхротронного источника Advanced Photon Source (Чикаго, США). Ученые получили изображение объема наночастиц с разрешением 18 нанометров, что позволило проанализировать малейшие изменения в структуре.

    Таким образом, пришли к выводу ученые, с помощью электрического поля можно управлять топологическими вихрями в наночастицах.

    Авторы статьи отмечают, что современные компоненты электроники становятся все меньше и постепенно достигают своего минимального предела по размеру, ниже которого эффективность устройств будет ощутимо снижаться из-за различных квантовых эффектов. Один из способов обойти эти ограничения — использовать топологические вихри. Например, на их основе может быть создана энергонезависимая память с большой плотностью записи информации или квантовые компьютеры, в которых информация будет зашифрована в характеристиках топологических вихрей.

    По информации https://stimul.online/news/topologicheskie-vikhri-v-nanomaterialakh/

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100