Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"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"

28.03.2018
18:16

Археологи нашли следы ранее неизвестной цивилизации на юге Амазонии

28.03.2018
18:08

Японцы разобрались в причинах уникальности свойств воды

28.03.2018
17:51

«Радиоастрон» разглядел галактический водяной мазер размером с Солнце

28.03.2018
17:48

В центре Млечного пути открыта гигантская планета

28.03.2018
13:35

НОВЫЙ СУПЕРКОМПЬЮТЕР ИМЕНИ Н.Н. ГОВОРУНА ПРЕДСТАВЛЕН В ОБЪЕДИНЕННОМ ИНСТИТУТЕ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ДУБНЕ

28.03.2018
09:59

Кто и зачем запустил фейк про «триста погибших» в Кемерово.

27.03.2018
22:00

Пятничный вечер РП состоится 30 марта

27.03.2018
15:00

Действующую на отдельный атом силу измерили с точностью до сотых долей аттоньютона

27.03.2018
14:56

Астрономы нашли «старшего брата» Меркурия размером с Землю

27.03.2018
14:30

Физики превратили моттовский диэлектрик в проводник

    Физики из России и Германии теоретически показали, что под действием ультракоротких лазерных импульсов моттовский диэлектрик может перейти в проводящее состояние. Предложенный учеными метод впервые совмещает спектроскопию высоких гармоник и динамику многочастичных систем с сильным взаимодействием, с его помощью можно исследовать свойства систем с разрешением по времени порядка нескольких фемтосекунд. Статья опубликована в Nature Photonics.

    Обычно ученые пренебрегают взаимодействием электронов при описании электрических свойств твердых тел — проводников и изоляторов. Точнее, они считают, что взаимодействие есть, но оно слишком мало, и движение реальных электронов можно свести к движению квазичастиц (электронов или дырок) — удобных абстракций, которые отвечают коллективным возбуждениям в среде обычных частиц. Каждую такую квазичастицу можно рассматривать по отдельности от соседок, и проводимость материала удается описать с помощью запрещенной зоны — области значений, которые не может принимать энергия квазичастицы. Так, если ширина запрещенной зоны равна нулю, то частицы движутся по материалу совершенно свободно, и его можно считать проводником. Если ширина запрещенной зоны отлична от нуля, но невелика (один-три электронвольта), электроны смогут «перескочить» через нее, если приложить к ним достаточно большую силу, и материал станет полупроводником. Если же запрещенная зона растянется больше, чем на четыре электронвольта, электроны через нее протуннелировать не смогут, и материал будет обычным изолятором (диэлектриком).

    Однако иногда пренебречь взаимодействием нельзя, и зонная теория неправильно предсказывает электрические свойства материала. В 1937 году Ян де Бур (Jan Hendrik de Boer) и Эверт Вервей (Evert Verwey) обнаружили, что некоторые оксиды, для которых зонная теория предсказывает хорошую проводимость, в действительности являются изоляторами. В том же году Невилл Мотт (Nevill Mott) и Рудольф Пайерлс (Rudolf Peierls) объяснили это неожиданное поведение, включив в рассмотрение взаимодействие между отдельными электронами. Грубо говоря, в подобном изоляторе энергия отталкивания электронов оказывается выше их средней кинетической энергии, электроны не могут свободно передвигаться внутри материала, и он не проводит электрический ток. Сейчас такие изоляторы называются моттовскими. К сожалению, сильное взаимодействие между электронами не только наделяет моттовские изоляторы необычными свойствами, но и затрудняет их изучение.

    Группа ученых под руководством Михаила Иванова использовала для теоретического исследования свойств моттовского изолятора метод спектроскопии высоких гармоник (High harmonic generation, HGG). В этом методе на поверхность материала направляется серия коротких — длительностью порядка нескольких фемтосекунд — лазерных импульсов с заданными характеристиками. Например, частотой, интенсивностью, фазой и поляризацией. При отражении от поверхности эти характеристики меняются и по их изменению можно судить о свойствах электронных состояний внутри материала. Слово «высокий» в названии метода появилось из-за того, что в излучении образца можно увидеть не только основную, но и более высокие гармоники (в некоторых случаях более пяти). За последние двадцать лет метод спектроскопии высоких гармоник активно использовался для изучения твердых тел, демонстрации динамических осцилляций Блоха и измерения кривизны Берри. Однако на телах с сильным взаимодействием между электронами его применяют впервые.

    Для описания моттовского диэлектрика ученые использовали одномерную модель Ферми-Хаббарда, в которой на каждое состояние в среднем приходилось по одной частице. В этой модели частицы могут «перепрыгивать» в соседнее состояние с некоторой вероятностью t0, однако вероятность сильно уменьшается, если состояние уже занято другой частицей — это моделирует электрическое отталкивание с энергией U. В основном состоянии моттовский изолятор имеет антиферромагнитный порядок, а элементарные возбуждения в нем представлены парами связанных дырок (doublon–hole pairs). К описанной модели ученые добавили электромагнитное поле, частота которого составляла примерно 33 терагерца, а амплитуда медленно менялась во время импульса, и рассчитали вероятность возбуждения пар связанных дырок, а также взаимную скоррелированность соседних спинов.

    Оказалось, что при достаточно большой длительности импульса и малом отношении U/t0 антиферромагнитный порядок моттовского изолятора разрушается. Более того, материал перестает быть изолятором и становится проводником — концентрация дырок в нем растет, а заселенность основного уровня падает. Качественно такое поведение можно объяснить тем, что лазерный импульс передает электронам достаточно энергии, и они легко преодолевают силу отталкивания. В пределе U/t0, который отвечает нулевой силе отталкивания, спектр материала полностью совпадает со спектром обычных проводников, как и следовало ожидать.

    В начале марта ученые из США и Японии экспериментально показали, что двухслойный графен переходит в сверхпроводящее состояние, если повернуть его слои на «магический угол» и охладить до температуры около двух Кельвин. Это первый сверхпроводник, состоящий исключительно из атомов углерода. Тем не менее, если немного недокрутить слои друг относительно друга, графен будет проявлять свойства не сверхпроводника, а моттовского изолятора, и его сопротивление вырастет до величины порядка десяти килоом.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/03/26/Mott-to-conductor

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

27.03.2018
14:22

Водная среда заставила млекопитающих стать большими. Но не слишком

27.03.2018
14:19

Флуоресцентный краситель поможет найти майорановские нейтрино

27.03.2018
14:16

Власти Аризоны запретили Uber испытывать беспилотные автомобили

27.03.2018
14:11

Нужно ещё 363 года, чтобы перейти на возобновляемые источники энергии

27.03.2018
14:08

В МГУ прошел День открытых дверей

27.03.2018
14:05

В пустыне Сахара люди занимались земледелием ещё 10000 лет назад

27.03.2018
14:02

Снежные зимы в США связаны с потеплением в Арктике

27.03.2018
13:58

Чем мощнее землетрясение, тем сложнее его предсказать

27.03.2018
13:55

МЦСТ раскрыл данные о разрабатываемом 16-ядерном российском процессоре Эльбрус-16СВ

27.03.2018
13:49

Ученые по всему миру создают робопчел

<< 661|662|663|664|665|666|667|668|669|670 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


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

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

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

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList