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"

06.03.2023
18:01

ТЕРАГЕРЦОВАЯ СВЯЗЬ МОЖЕТ СТАТЬ МАССОВОЙ ИЗ-ЗА ОТКРЫТИЯ ХИМИКОВ МГУ

    Учёные химического факультета и факультета наук о материалах МГУ обнаружили способность давно известного феррита кобальта взаимодействовать с высокочастотным терагерцовым электромагнитным излучением. В отличие от более дорогих, сложных в изготовлении современных материалов, использующихся для работы с высокочастотным излучением, феррит кобальта сильно магнитится, из-за чего в нем спиновые токи могут достигать рекордно высоких значений. Появилась возможность создать генераторы и детекторы терагерцового излучения для промышленного использования.

    Многие процессы в современном мире зависят от скорости передачи и обработки информации. Поэтому человечество стремится создавать многоядерные процессоры, суперкомпьютеры и т.д.

    Существующие стандарты связи ограничены определённой частотой: чем она больше, тем больше информации за единицу времени возможно передать. Например, развивающаяся сейчас технология 6G позволит передавать информацию с частотой до 100 ГГц, что приблизительно в 20 раз сократит время её получения в сравнении со среднестатистическим домашним вайфаем.

    Со временем человечеству необходимы будут устройства, способные функционировать и при более высоких частотах. Помимо короткого времени загрузки высококачественного видео «быстрая» связь необходима, например, в телемедицине, поскольку от оператора прибора, производящего медицинскую операцию, требуется точность движений скальпеля или лазера с минимальной задержкой сигнала.

    «Для использования высокочастотных излучений требуются особые материалы, которые способны их сгенерировать и принять, – рассказывает соавтор публикации Евгений Горбачёв, к.х.н., сотрудник химического факультета МГУ, – именно в этой области мы сейчас и работаем».

    Пригодные для эффективного взаимодействия с высокочастотным электромагнитным излучением материалы должны обладать способностью входить с ним в резонанс. Наиболее разумным способом преобразования излучения в аналитический сигнал, например, в электрический ток, считается механизм электронного резонанса в веществе. Поэтому крайне перспективно необходимо использовать материалы, где возможна высокая скорость вращения электронов. Определённые примеры таких веществ давно и хорошо изучены – это ферромагнетики и антиферромагнетики, магнитная структура которых обусловливает особые электронные свойства. Но первые детекторы высокочастотного излучения на их основе были сконструированы всего несколько лет назад.

    Использование ферромагнетиков и антиферромагнетиков в промышленности сопряжено с необходимостью прикладывать внешнее магнитное поле, то есть надо найти сверхпроводящий магнит, погрузить его в жидкий гелий и подать большой ток. При этом все манипуляции должны совершаться при очень низких температурах, при этом магнит требуется ещё правильно расположить и направить в нужную сторону. «Использовать нечто подобное в каком-нибудь мобильном телефоне уж точно не получится», – отметил Евгений Горбачёв.

    Ещё одна проблема антиферромагнетиков, которая обнаружилась в ходе исследований химиков МГУ, заключается в том, что ток, возбуждаемый в них, очень слабый, поскольку у них низкая магнитная восприимчивость – они плохо притягиваются даже к очень сильным магнитам.

    «Изначально наша группа занималась магнитотвёрдыми материалами – например, теми, из которых делают магнитики на холодильник, магниты для моторов, среды для магнитной записи, а также антирадарные устройства. Они сохраняют направление и амплитуду магнитного поля, которое что-то притягивает или отталкивает и которое может вступать в контакт с электромагнитными волнами. Мы подумали, что эти материалы можно как-то приспособить и для других, более инновационных целей, – поясняет Евгений Горбачёв. – Если материал – проводник, то он будет отражать излучение, поэтому нам необходимы диэлектрики – как раз наши различные ферриты, например, феррит кобальта, известный уже более семидесяти лет. Как раз они и представляют собой магнитотвёрдые материалы».

    Именно феррит кобальта и был выбран исследователями в качестве простого материала, обладающего всеми необходимыми свойствами для пробы на роль взаимодействующего с высокочастотными излучениями. Хоть его синтез прост и банален, но про новую, обнаруженную химиками интересную физику феррита кобальта до их работы никто не знал. Математическая сложность уравнений, которые необходимо решить для описания физики магнитных материалов, напрямую зависит от количества магнитных подрешёток – и здесь феррит кобальта оказался проще родственных соединений, поскольку его структура может быть описана всего двумя частными уравнениями Ландау-Лифшица, а значит, имеет удобное количество решений. «Мы это сделали: написали на бумажке уравнения, по сложности приближенные к математическому анализу на младших курсах, решили его и получили интересную вещь: токи для ферримагнетиков должны быть на несколько порядков выше, чем у антиферромагнетиков, работы по которым сейчас публикуются в научных журналах Nature и Science. Но вопрос ещё и в величине частоты: она ведь тоже нужна большая. И тут пригодились знания в магнетизме: феррит кобальта при низких температурах магнитотвёрдый, поскольку колоссально увеличивается его магнитная анизотропия, влияющая на частоту электронного резонанса», - поясняет Евгений Горбачёв.

    Учёные показали, что охлаждённый феррит кобальта способен резонансно поглощать частоты до 350 ГГц без приложения внешнего магнитного поля, что на сегодня стало рекордом. Также удалось экспериментально доказать наличие резонансных частот у этого вещества, причём резонанс этот именно электронный, то есть связанный с магнитной подсистемой. Однако такие свойства присущи не только ферриту кобальта: химики МГУ предложили целый класс материалов, которые могут практически использоваться в очень новой («cutting edge») области – терагерцовой спинтронике.

    «Для нас эта работа стала неожиданным погружением в электронику и спинтронику. Это действительно важные вещи, и нам хотелось бы, чтобы они нашли скорейшее применение, но современная наука развивается на голову быстрее, чем производство, поэтому мы работаем на будущее: исследуем, анализируем, перебираем и описываем», - подытоживает Мирослав Сошников, студент 3-го курса бакалавриата факультета наук о материалах МГУ, соавтор статьи.

    Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

06.03.2023
10:15

Марина Ершова снова в Русском переплёте!

05.03.2023
22:50

Стартап создает робота, который заменит людей и будет способен на все

05.03.2023
22:48

"Что-то заставляющее" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

05.03.2023
22:44

«Юнона» сфотографировала вблизи вулканический спутник Юпитера

05.03.2023
21:34

Площадь ледяного кольца вокруг Антарктиды уменьшилась до рекордного уровня

05.03.2023
21:29

Телескоп NASA «Нэнси Грейс Роман» предоставит новые возможности для изучения Вселенной

05.03.2023
17:51

Исследователи разрабатывают «биокомпьютеры» на основе органоидов мозга

05.03.2023
17:32

Подводная интернет-инфраструктура оказалась под угрозой из-за климатических изменений

05.03.2023
17:21

Астрономы обнаружили молодую звезду рядом с черной дырой в центре Млечного пути

05.03.2023
15:05

Тень чёрной дыры: как это возможно?

05.03.2023
10:45

Quaoar - еще один объект Солнечной системы, имеющий систему колец наподобие колец Сатурна

05.03.2023
10:21

Заброшенные шахты могут быть использованы в качестве "гравитационных" систем хранения энергии

04.03.2023
23:39

Ученые представили самую подробную геологическую модель Земли за последние 100 миллионов лет

04.03.2023
23:33

Климатологи выяснили, сколько выбросов СО2 пришлось на лесные пожары в 2021 году

04.03.2023
23:03

Найден юпитер, который вращается вокруг «критической» звезды

04.03.2023
22:48

Околоземные спутники испортили снимки телескопа "Хаббл"

04.03.2023
21:14

"Расширенное смотрение Матюшина" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

04.03.2023
20:37

Астрономы приблизились к пониманию того, что ионизировало Вселенную

04.03.2023
19:50

Климат Земли определяют лишь 12% ее поверхности. Вот где находятся эти места

<< 121|122|123|124|125|126|127|128|129|130 >>

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