В поисках путей дальнейшего совершенствования компьютерной памяти физики пытаются научиться контролировать спин электронов. Обычно для этого используются сверхкороткие импульсы лазера. Необходимой предпосылкой для спинового контроля является умение управлять силами, воздействующими на эти электронные спины.
В недавней статье, опубликованной Европейским физическим журналом (EPJ B), группа сотрудников Института микроструктурной физики имени Макса Планка в Галле (Германия), представила новый теоретический аппарат для прогнозирования сложной спиновой динамики при облучении материала лазерными импульсами длительностью менее 100 фемтосекунд.
Джон Кай Девхерст (John Kay Dewhurst) и остальные авторы работы изучали воздействие оптических импульсов на внутреннее вращение спинов в кобальте, никеле и в сочетании этих металлов с платиной. Все три этих металла часто используются в устройствах спинтроники.
В отличие от предыдущих исследований, в этот раз учёные не требовали выравнивания магнитного момента относительно генерирующих его внутренних полей и учитывали вклад вращения спина в спиновую динамику.
Такой подход значительно расширяет спектр магнитных материалов, к которым применим этот метод. Авторы обнаружили, что эффект вращения спина нужно учитывать только если энергия магнитной анизотропии мала — это справедливо для высокосимметричных материалов, таких как объёмные металлы с кубической структурой.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/

Среди нобелевских лауреатов по физике насчитывается теперь 206 мужчин и всего три женщины, одна из которых канадская исследовательница Донна Стрикленд, уроженка г. Гуэлф, что на юге провинции Онтарио. Свою первую степень бакалавра она получила в Университете МакМастерса в г. Гамильтон, после чего поступила в Университет Рочестера (США). Там ее жизненные и научные пути пересеклись с энергичным и талантливым французом Жераром Муру, родившимся 22 июня 1944 года и окончившим в 23 года Университет Гренобля. Там же еще через шесть лет Муру защитил диссертацию, после чего прошел годичную стажировку в Калифорнийском университете Сан-Диего. В 1977 году Муру стал сотрудником Университета Рочестера, где его помощницей была Донна, работавшая под его руководством над своей диссертацией.
Похоже, что именно она и предложила решение проблемы, мучившей лазерщиков, поскольку в их совместной работе «Сжатие (компрессия) усиленных оптических импульсов», опубликованной 1 декабря 1985 года в малоизвестном журнале Optics Communications, ее имя стояло на первом месте. Суть проблемы заключалась в невозможности усиливать лазерные импульсы в силу того, что возрастающая их мощность грозила разрушением усилителей-амплификаторов.
Донна Стрикленд использовала преимущество появившегося незадолго до этого оптоволокна, с помощью которого применила метод усиления радиолокационных импульсов. Метод авторы назвали «щебетание» (chirp), поскольку щебет птиц имеет перепады по высоте тона и соответственно частотам пения. В радиолокации усиление сигнала достигается с помощью «фрагментирующих», или дифракционных, решеток, что было использовано для первоначального растягивания световых импульсов. После этого отдельные их частоты усиливались раздельно. Последующее сжатие-компрессия позволило получить первые световые импульсы продолжительностью не более пикосекунды (10–12 с). Сегодня на фоне современных амплификаторов, с помощью которых получают фемто- и аттосекундные световые импульсы (10–15 и 10–18 с соответственно), это выглядит не столь впечатляюще.
После десяти лет, проведенных в Рочестере, Муру перебрался в университет соседнего штата Мичиган, а в 2004 году вернулся в Париж. Через четыре года он был избран иностранным членом Российской академии наук, а затем получил грант в Нижегородском университете.
В Южной Корее испытывается сверхмощный лазер мощностью 4 петаватта (4 х 1015 Ватт), а в Китае хотят построить «станцию» в 100 петаватт. Ее импульсы смогут «пробивать» вакуум, разделяя пары частица–античастица. Исследователи, работающие на Гамбургском рентгеновском лазере на ускоренных электронах, в день присуждения премии сообщили о получении 3D-структуры с атомным разрешением микробного фермента, разрушающего пенициллин. Вполне возможно, что со временем одна из Нобелевских премий будет присуждена создателям средств против бактериальной устойчивости к антибиотикам, грозящей всему человечеству.
Отец самого возрастного на сегодня лауреата прибыл к берегам американской мечты из Одессы. По другую сторону океана его записали «Ашкенази», что породило фамилию Эшкин (Ashkin). Младшего сына он назвал в память о легендарном короле Артуре, заседавшем со своими рыцарями вокруг Круглого стола. Оба его сына бредили наукой, и старший оказался среди разработчиков ядерного Манхэттенского проекта во главе с Энрико Ферми. Секреты этого проекта немец Фукс в свое время передал союзникам по борьбе с фашизмом.
Созданный Чарльзом Таунсом световой амплификатор, названный сокращенно лазером, своими возможностями захватил воображение не слишком-то молодого на тот момент Артура Эшкина. Первая его статья, посвященная описанию подвешивания (левитации) капелек жидкости с помощью радиационного давления лазерного луча, была опубликована в 1975 году. Через пять лет престижный журнал Science дал его большой обзор о приложениях «лучистого» давления.
Эшкин много работал, о чем свидетельствуют чуть ли не полсотни выданных ему патентов. Его имя связывают с оптическим пинцетом (tweezer), представляющим собой «вазу» лазерного излучения с утоньшенной серединой (что можно сравнить с песочными часами). Увлекшийся модной тогда молекулярной биологией, Эшкин пытался решить задачу удержания молекулы ДНК, прикрепленной одним из концов к поверхности пластиковой бусинки. Действие электрического поля поляризовало ее поверхность, и изобретатель увидел, что поляризация увлекает частицу к центральной оси лазерного пучка, где его мощность максимальна.
Оказалось, что кроме частиц оптическая ловушка позволяет удерживать вирусные частицы и даже бактериальные клетки, а затем с помощью светового пинцета стали передвигать атомы. В марте 1987 года Science опубликовал его статью «Оптическое улавливание и манипуляция вирусами и бактериями».
Артур Эшкин долгие годы работал в одной из ведущих электро- и электронных компаний, но в конце концов вышел на заслуженный отдых и проживает в одном из городков штата Нью-Джерси, что через Гудзон от Манхэттена. Там его, 96-летнего, и застало сообщение о премии…

Источник - http://www.ng.ru/

Россия уплатит целевой взнос в размере 185,9 млн евро на строительство и эксплуатацию установки Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL).

Соответствующее распоряжение подписал премьер РФ Дмитрий Медведев. Согласно документу, взнос России в компанию с ограниченной ответственностью "Установка Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах ГмбХ" с 2018 по 2022 годы составит 185 млн 876 тыс. евро, в том числе в 2018 году - свыше 46,9 млн евро (включая задолженность за 2017 год в размере 15,69 млн евро). В 2019 году Россия направит на эксплуатацию установки более 31 млн евро, в 2020 году свыше 34 млн евро, в 2021 году свыше 35 млн евро, в 2022 году 36,8 млн евро. С 2023 года взносы будут также осуществляться ежегодно в соответствии с обязательствами РФ по конвенции о строительстве и эксплуатации XFEL. Взнос поручено внести Национальному исследовательскому центру "Курчатовский институт" из средств федерального бюджета.

Установка, эксплуатация которой началась в 2017 году, позволяет проводить научные исследования в областях физики твердого тела, геофизики, химии, материаловедения, медицины, структурной микробиологии.

В соответствии с подписанным распоряжением, ежегодный взнос России пойдет на эксплуатационные расходы установки.
"Принятое решение позволит российским ученым как полноправным участникам международной кооперации в физических, химических, материаловедческих, биомедицинских исследованиях участвовать в проведении экспериментальных исследованиях с использованием установки, применять свои разработки, в частности, новые источники синхротронного излучения, иметь доступ к самым передовым технологиям", - говорится в справке к распоряжению на сайте правительства.
Ранее о подписании распоряжения Медведев сообщил на встрече с президентом Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" Михаилом Ковальчуком, отметив, что речь идет об участии Курчатовского института в этом проекте на период с 2018 по 2022 год и "с разбивкой по годам соответствующие ассигнования в бюджете предусмотрены".
Глава правительства подчеркнул, что этот шаг обеспечит полноценное участие России в данном проекте. "Это на самом деле важно, чтобы мы не рассматривались в качестве каких-то нахлебников, бедных родственников", - сказал он.
Ковальчук в свою очередь назвал это решение правительства РФ эпохальным. "Это эпохальное действие, потому что мы стали частью международного ландшафта в соответствии с решением правительства. XFEL, Европейский центр синхротронного излучения (ESRF), Европейский центр по исследованию ионов и антипротонов (FAIR) в Германии, Международный термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР) на юге Франции - мы там стали полномасштабными партнерами", - подчеркнул президент Курчатовского института.

Источник - https://www.interfax.ru/

В новой статье, опубликованной журналом Nature Photonics, исследовательская группа Тобиаса Киппенберга (Tobias J. Kippenberg) из Федеральной Политехнической Школы Лозанны (EPFL) вместе с группой из Российского Квантового Центра, которую возглавлял Михаил Городецкий, описали разработанный ими новый, значительно более простой, чем прежние, метод генерирования многочисленных частотных гребёнок для таких приложений, как дистанционные измерения или сверхскоростная оцифровка.
Их технология использует для создания оптических частотных гребёнок миниатюрные устройства, называемые оптическими микрорезонаторами. Это устраняет необходимость в применении нескольких импульсных лазеров и сложных активных электронных схем для их синхронизации.
Микрорезонатор представляет собой кристаллический диск диаметром несколько миллиметров, который захватывает свет всего одного непрерывного лазера и преобразует его (благодаря нелинейным свойствам материала) в сверхкороткие импульсы — солитоны. Такие уединённые волны циркулируют в диске с частотой 12 миллиардов раз в секунду (12 ГГц). На каждом обороте часть солитонов покидает резонатор, порождая поток исходящих оптических импульсов.
Кроме того, использовавшееся исследователями устройство позволяло свету путешествовать внутри диска по разным траекториям, т.е. поддерживало множественные пространственные моды резонатора. Благодаря этому одновременно можно было получать несколько различных солитонных состояний, и авторы смогли параллельно генерировать до трёх частотных гребёнок.
Этот принцип работы аналогичен пространственному мультиплексированию, широко используемому в оптоволоконных коммуникациях: информация посылается параллельно в нескольких пространственных модах мультимодового оптоволокна.
Продемонстрированная авторами дешёвая и доступная технология легко может интегрироваться с элементами фотоники и с кремнёвыми микрочипами, что сделает интегрированные спектрометры или лазерные радары для самоуправляемых автомобилей гораздо более доступными, чем сейчас.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/

Китай занимается разработкой лазерной системы, которая позволит обнаруживать и опознавать подводные лодки прямо с орбиты, пишет австрийский Contra Magazin. Лазерное оборудование должно размещаться на спутниках и служить для наблюдения за субмаринами вблизи китайских берегов. США и Россия тоже работают над созданием подобных технологий, однако до сих пор не преуспели в этой сфере, отмечает издание.
Китайские военные разрабатывают лазерную систему, которая должна выслеживать подводные лодки с помощью лазера прямо с орбиты, сообщает австрийский Contra Magazin. США и России это до сих пор не удалось — справятся ли китайцы?
Для подводных лодок, которые идут на не слишком большой глубине, опасность обнаружения может повыситься — в особенности если они, например, в случае военного конфликта, приблизятся к судам враждебного флота с целью их атаковать. В особенности если их враг — Китай.
Дело в том, что китайцы сейчас разрабатывают лазерную систему, которая будет устанавливаться на спутники, и сможет прощупывать воды мирового океана и помогать в поиске иностранных подлодок, пишет автор статьи Марко Майер.
Проект Guanlan, что в переводе с китайского означает «наблюдать за большими волнами», был запущен в мае в Национальной лаборатории морских наук и технологий города Циндао, сообщается в статье. Это амбициозный проект в сфере, в которой США и Россия до сих пор не преуспели с действительно применимыми разработками.
Однако Китай хочет вести наблюдение за своими и соседствующими с ними водами — в частности, в Южно-Китайском, Восточно-Китайском, Жёлтом, Японском и Филиппинском морях — и благодаря этому обнаруживать субмарины других государств. Поэтому учёные сейчас ведут работу в лаборатории по проектированию спутников, в то время как лазеры и другие составные компоненты разрабатываются в двадцати различных исследовательских институтах и университетах по всему Китаю. С помощью такого распределения китайские власти, среди прочего, рассчитывают предотвратить передачу завершённой технологии враждебным государством путём шпионажа.
Как отмечает издание, на протяжении нескольких десятилетий разные страны по всему миру пытаются разработать прибор для обнаружения и опознавания подводных лодок при помощи технологии LIDAR, что подразумевает обнаружение, идентификацию и определение дальности объектов с помощью света. Как у США, так и у России есть техника, позволяющая распознавать подводные лодки на глубине 300 футов от поверхности. Но этого недостаточно, потому что у большинства великих держав есть подлодки, которые могут опускаться на глубину 1600 футов.
Недавно НАСА и Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США профинансировали проекты, нацеленные на обнаружение подводных лодок на уровне до 180 метров под поверхностью воды, однако это ещё далеко от целевой глубины в 500 метров. Лазеры, которые смогут проникать на глубину 500 метров, остаются мечтой для крупных сверхдержав — и теперь Китай пытается воплотить её в жизнь, пишет Contra Magazin.

Источник - https://russian.rt.com

Последние открытия ученых-оптиков, исследующих поляризацию света, дают немыслимые возможности для познания природы, создания лазерной и медицинской техники завтрашнего дня.
В ЮУрГУ запущен масштабный научный проект «Спин-орбитальное взаимодействие света для фотоники будущего». Это и стало главной темой нашего разговора с одним из первооткрывателей новых оптических эффектов Наталией Кундиковой, доктором физико-математических наук, профессором, деканом физического факультета ЮУрГУ, лауреатом премии Галилео Галилея за исследования в области физической оптики.

Оптоэффект Магнуса

— Что такое поляризация света? Каков ее физический смысл?
— Свет — это электромагнитная волна, и при распространении кончик электрического вектора волны может либо двигаться по прямой (линейная поляризация), либо описывать окружность. Свет можно рассматривать и как волны, и как поток фотонов. Для понимания этих процессов рассмотрим очень грубую механическую аналогию и представим, что фотон — это шарик, который вращается вокруг собственной оси. В механике известно, что такой шарик будет двигаться не по прямой, а отклоняться от прямолинейного распространения, причем направление отклонения зависит от того, в каком направлении он вращается. Так и фотоны с разной циркулярной поляризацией отклонятся при движении в разные стороны. Это один из эффектов спин-орбитального взаимодействия света, или взаимовлияния его поляризации и направления распространения, который был назван оптическим эффектом Магнуса.
Поляризация света проявляется и просто при его отражении. Из школьного курса физики всем известно, что угол отражения равен углу падения. Но когда мы начинаем рассматривать отражение света в субволновом масштабе, то оказывается, что угол отражения может не равняться углу падения, а его величина зависит от поляризации и от того, от какой поверхности свет отражается.

— Ваши исследования возникли не на пустом месте? От чего вы оттолкнулись в изучении этих явлений?
— В квантовой физике поляризации и траектории светового пучка соответствуют спиновый и внешний орбитальный угловой моменты фотонов. В начале прошлого века начались отдельные исследования влияния поляризации на направление распространения света и траектории на поляризацию.
Добавлю, что такие исследования велись разными группами ученых независимо друг от друга и никто эти эффекты не рассматривал как взаимообратные. И только в 1991 году после экспериментального обнаружения сотрудниками лаборатории нелинейной оптики под руководством члена-корреспондента РАН Бориса Зельдовича оптического эффекта Магнуса был впервые введен в научную лексику термин «спин-орбитальное взаимодействие фотона (света)».

Лазерный пинцет

— Могут ли эти свойства света найти практическое применение?
— Недавно на основе оптического эффекта Магнуса сделано устройство, позволяющее поворачивать плоскость поляризации. Таких систем в традиционной оптике много, но настолько миниатюрный захват размером всего в несколько микрон, на мой взгляд, уникален: он был изготовлен на основе эффекта влияния траектории на поляризацию. Такие устройства как раз и могут найти применение в фотонике — области оптики, которая работает на уровне субмикронных масштабов. Циркулярную поляризацию можно использовать для вращения микрочастиц.

— А как это работает? И где оптический захват может стать незаменимым инструментом исследователя — например, в науке для познания микромира, медицине, других сферах нашей жизни?
— Устройства, которые позволяют захватить микрочастицу, называются лазерными пинцетами, а если лазерный пучок еще и циркулярно поляризован, то захваченная частица будет вращаться вокруг собственной оси. Такие лазерные пинцеты можно использовать для медицинской диагностики, для исследования свойств биологических жидкостей.

Бег по кругу

— А может ли и спин-орбитальное взаимодействие послужить созданию техники будущего?
— Конечно же, так и будет! Однако сейчас можно говорить не о самом явлении спин-орбитального взаимодействия света, а о тех наработках, которые сопутствовали исследованию оптических эффектов. И одна из главных точек приложения этих наработок — медицина. Наша соотечественница Татьяна Новикова, которая руководит оптической лабораторией в высшей школе «Эколь политекник» в Париже, занимается использованием поляризации света для визуализации раковых опухолей. В лаборатории создана мобильная установка, которая работает в госпитале во время операций. Поляризованное излучение от здоровой и пораженной поверхности кожи или слизистой оболочки рассеивается по-разному, и по структуре «картинки» можно судить об очагах поражения.
Французские оптики пока используют традиционные лазеры с поляризованным излучением. Совместно с коллегами из «Эколь политекник» мы думаем о том, можно ли применять излучение с внутренним орбитальным угловым моментом — так называемые пучки-баранки с особым волновым фронтом. У нас уже есть опыт работы со световыми «баранками», и мы с учеными из Франции будем продолжать совместные исследования. Возможно, такие пучки в перспективе будут применять для ранней диагностики онкологических заболеваний.

— Что представляют собой эти «баранки»? И как еще их можно заставить работать?
— Лазерный луч, отражаясь от плоской поверхности, формирует структурированное излучение, как бы состоящее из отдельных зерен света. А между ними есть темные места — «дырки» со спиральным волновым фронтом. Если такой сфокусированной «баранкой» захватить частицу, то она уже будет не вращаться вокруг собственной оси, а бегать по кругу! И это всего-навсего влияние давления света.

— А будет ли у ваших исследований свое продолжение? Как разгадать еще не познанные тайны света?
— Нами предсказаны три новых эффекта спин-орбитального взаимодействия света. Пока мы смогли экспериментально доказать влияние поляризации и траектории света на внутреннюю структуру пучка. То есть два угловых момента влияют на третий, а значит, изменяя их, можно влиять на структуру излучения! Можно предположить, что траектория и внутренняя структура света, в свою очередь, влияют на поляризацию. Но это только гипотеза. Необходимо смоделировать поведение света, понять, в каких условиях этот эффект может проявляться, и конечно же, исследовать экспериментально.
Результаты наших новых исследований будут озвучены на международных конференциях, которые пройдут в Нидерландах и Франции в октябре этого года.

Источник - https://up74.ru/

Российские ученые смогли добиться сверхфокусировки излучения полупроводникового лазера за счет самоинтерференции его луча. Они смогли использовать такой луч как оптический пинцет, чтобы перемещать микроскопические объекты. Статья с результатами исследования опубликована в Scientific Reports.
По сравнению с другими типами полупроводниковые лазеры эффективнее, компактнее и дешевле. Однако у них есть и недостатки: луч мощного полупроводникового лазера, например, плохо фокусируется. В результате площадь фокусного «пятна» получается на один-два порядка больше теоретического предела. Из-за этого страдает плотность мощности, что мешает использовать полупроводниковые лазеры для обработки материалов.
В новой работе ученые предложили способ устранить этот недостаток. Для этого нужно создать так называемый пучок Бесселя, в котором мощность излучения остается постоянной по ходу его распространения. Чтобы создать пучок Бесселя, лазерный луч нужно направить в специальную коническую линзу. Такая линза фокусирует лазерное излучение за счет того, что «заставляет» его составляющие («моды») интерферировать сами с собой. Из-за этого поперечный размер лазерного пятна в фокусе приближается к теоретическому пределу, а протяженность фокуса увеличивается.
Чтобы подтвердить, что эту идею можно реализовать, ученые провели эксперимент. Они направляли луч лазера в волновод — оптическое волокно, на выходе из которого располагалась коническая линза. Физики тестировали два ее варианта: с углами при вершине конуса в 140° и 160° и радиусом скругления вершины менее 10 микрометров. Первая линза смогла сфокусировать луч лазера до размеров в 2-4 микрометра в поперечнике при длине распространения волны около 20 микрометров. Этот результат почти на порядок меньше того, чего можно добиться с помощью «идеальной» сферической линзы.
Вторую линзу ученые использовали в качестве своеобразного оптического пинцета для манипуляций с красными кровяными клетками крысы (средний размер таких клеток — 5-6 мкм). Они смогли захватывать эти клетки и переносить их на значительные расстояния.
«В более ранних работах мы показывали, что можно создать пучок Бесселя, даже используя полупроводниковый лазер с очень плохими спектральными характеристиками и даже светодиод, — поясняет первый автор работы, сотрудник ФТИ имени А.Ф. Иоффе Григорий Соколовский. — В этой работе нам удалось показать, что можно создать пучок Бесселя даже из лазерного луча с очень плохими пространственными характеристиками, а это открывает новые возможности для использования мощных полупроводниковых лазеров».
Источник - https://indicator.ru/

Специалисты международной коллаборации El Tintal Archaeological Project, которые занимаются поиском следов цивилизации майя, сообщили о невероятных находках. Более 60 тысяч древних майянских построек – от огромных пирамид до отдельных домов – скрывались под густым лесным куполом в Гватемале.
По словам авторов работы, новые находки помогут больше узнать о методах ведения сельского хозяйства, инфраструктуре, политических и экономических особенностях исчезнувшей цивилизации.
Гвательмальские джунгли – не самый удобный для проведения экспедиций регион. Изучать эту местность и тем более вести раскопки в них довольно сложно. Поэтому для поиска новых данных археологи решили использовать иные методы. В частности, они обследовали местность при помощи лидара. Эта технология позволяет получать данные о тех или иных объектах удалённо, с помощью активных оптических систем, использующих явления поглощения и рассеяния света.
По принципу действия технология похожа на радар, но вместо радиоволн аппарат посылает световые волны. Они проходят сквозь воздух, но отскакивают от твёрдых поверхностей, в данном случае – остатков стен или камней. Возвращённые волны улавливает высокочувствительный приёмник.
"Атмосферные" лидары способны определять расстояние до непрозрачных отражающих целей, а на основе полученных данных создаются двумерные или трёхмерные картины обследуемого пространства.
В ходе работы учёные провели аэрофотосъёмку 12 районов общей площадью более 2100 квадратных километров в регионе Эль-Петен на севере Гватемалы. На каждый квадратный метр лидар посылал 15 лазерных импульсов.
"Поскольку лидарная технология способна "пробивать" густой лесной покров и отображать объекты на поверхности Земли, её можно использовать для создания наземных карт, которые позволят нам идентифицировать созданные человеком объекты на земле, такие как стены, дороги или здания", — поясняет ведущий автор работы Марcеллу Кануту (Marcello Canuto) из Тулейнского университета в США.
В результате его команда обнаружила следы сельских и городских майянских поселений, отдельных домов, больших дворцов, церемониальных центров и пирамид. Общее число выявленных лидаром объектов составило 61480.
По примерным подсчётам, в исследуемой низменности в период с 650 до 800 года нашей эры проживало от 7 до 11 миллионов человек.
"Мы все были унижены. Мы работаем в этой области уже более века, это не terra incognita (неизвестная земля – прим.ред.). Мы все увидели это и осознали: О, ничего себе, мы пропустили это!", — делится впечатлениями от открытия Кануту.
Оценив масштаб найденных поселений, исследователи предположили, что их жители должны были приложить немало усилий для развития сельского хозяйства. Поэтому Кануту и его коллеги не удивились, когда данные лидара показали, что большая часть водно-болотных угодий в этих районах была сильно модифицирована.
В целом для сельского хозяйства было отведено более 1300 квадратных километров.
Также исследователи обнаружили, что дорожные сети в городах, деревнях и между ними занимали почти 110 квадратных километров. Для некоторых дорог древние жители строили укрепления. Эта находка выявила связи между городскими центрами и менее крупными поселениями.
Кроме того, лидар помог обнаружить оборонительные укрепления в западной части, что доказывает готовность майя к возможным атакам.
"Террасы и оросительные каналы, водохранилища, укрепления и дамбы показывают удивительное количество модификаций, сделанных майя по всему ландшафту, в масштабах, которые ранее были невообразимыми", — признаётся соавтор работы археолог Франсиско Эстрада-Бельи (Francisco Estrada-Belli).
Эксперты по изучению майянской цивилизации, не принимавшие участие в этой работе, уже назвали её откровением, а масштабы новой информации – беспрецедентными.
"Одна из самых интересных структур – небольшой комплекс пирамид прямо в центре города Тикаль. Хотя мы всё ещё мало знаем об этой структуре, тот факт, что лидар открыл новую пирамиду в одном из самых тщательно исследуемых городов, невероятный, он подчёркивает мощность этой технологии", — отметил соавтор работы Томас Гаррисон (Thomas Garrison) в интервью сайту Gizmodo.
Полученные данные подтверждают более ранние предположения о том, что общество майя было более развито в технологическом смысле и имело гораздо более сложную инфраструктуру, чем считалось, говорят историки.
Впрочем, несмотря на то, что лидарная технология выявила так много ранее неизвестных объектов, археологи продолжают рассматривать её как дополнение традиционным методам и ни в коем случае не их замену (к слову, следы майянской культуры скрываются ещё и под водой).
Более подробно о громком открытии рассказывается в статье, которая была опубликована в журнале Science. Интерпретация данных и дальнейшие исследования позволят составить более подробную картину жизни легендарного народа, заключают учёные.

Источник - https://www.vesti.ru/

Исследователи из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН совместно с коллегами из других научных организаций России, Германии, Швеции и Японии научились менять намагниченность диэлектрика сверхкороткими лазерными импульсами. За счет этого им удалось снизить время изменения намагниченности до всего лишь одной пикосекунды (триллионной доли секунды). Это в 100 раз быстрее, чем считалось возможным ранее. Подобные процессы в перспективе позволят создать быстродействующие магнитные системы накопления и обработки информации. Соответствующая статья опубликована в Science Advances. Работа поддержана грантом Российского научного фонда.
В современной электронике уже давно и успешно используют металлы с магнитными свойствами. Среди прочих их качеств — способность быстро изменять намагниченность под действием нагрева от фемтосекундных лазеров (длина их импульса — одна квадриллионная секунды). Это свойство можно использовать для сверхбыстрого управления намагниченностью, в том числе для создания новых высокоскоростных систем записи и обработки информации. А вот в магнитных диэлектриках лазерный нагрев распространяется намного слабее, и поэтому в норме намагниченность под действием лазерных импульсов изменяется достаточно медленно. Данный факт заставлял считать магнитные диэлектрики бесперспективными для сверхбыстрых систем управления данными.
Авторы новой работы нашли способ изменять намагниченность магнитных диэлектриков с очень высокой скоростью. Они облучали тонкопленочный оксид иттрия и железа (YIG), весьма популярный как модельный материал для исследований электронных свойств диэлектриков. Затем полученный образец облучали сверхкороткими терагерцевыми (с длиной волны между инфракрасным излучением и СВЧ-излучением) лазерными импульсами. Для регистрации изменений намагниченности через образец параллельно пропускали второй лазерный луч с длиной волны видимого диапазона. Поляризация фотонов, проходивших через пленку, изменялась под действием колебаний магнитного состояния материала, что и позволило выявить и замерить скорость последних. Созданное терагерцевыми импульсами возмущение кристаллической решетки материала передавалось спиновой подсистеме, изменяя направление «вращения» отдельных атомов и тем самым меняя ориентацию магнитных моментов отдельных атомов материала.
Существующие на сегодня модели процессов в магнитных диэлектриках не описывали подобные явления. Для объяснения результатов своего эксперимента ученые разработали новую математическую модель наблюдавшихся ими процессов. Благодаря ей удалось продемонстрировать, что сверхкороткие терагерцовые импульсы вызывают такие колебания кристаллической решетки оксида иттрия и железа, которые меняют взаимодействия между атомами с магнитными свойствами. Это приводит к смене их ориентации друг относительно друга, что и вызывает изменение намагниченности материала в целом.
Новый эксперимент и математическая модель, созданная на его основе, впервые показали, что в подобных материалах возможна сверхбыстрая магнитная динамика. Таким образом, магнитные диэлектрики могут иметь большой потенциал в той области электроники, где ранее они считались неприменимыми.

Источник - http://rscf.ru/

Сотрудники Научно-технического института Окинавы (OIST) продемонстрировали новый механизм, который позволяет управлять электронами в нанометровом пространственном и фемтосекундном временном масштабах. Статью об этом исследовании команда институтского отдела фемтосекундной спектроскопии под руководством профессора Кешава Дани (Keshav Dani) разместила в журнале Science Advances.
«С помощью лазерного луча с неоднородным профилем интенсивности мы изменяли локальные поверхностные потенциалы (так называемый поверхностный фотоэлектрический эффект), чтобы получить пространственно вариабельное электрическое поле внутри пятна фотовозбуждения», — рассказала доктор Лейна Вонг (E Laine Wong).
Использовав комбинацию методов фемтосекундной спектроскопии и электронной микроскопии, физики OIST сняли короткий видеоролик течения электронов в фемтосекундном отрезке времени. Высокое разрешение, обеспечиваемое электронным микроскопом позволило визуализировать движение электронов в пределах крошечного пятна, оставляемого на поверхности полупроводника лазерным лучом накачки. Зондирующие импульсы второго сверхскоростного лазера применялись для мониторинга эволюции возбуждённых электронов.
Результаты этой работы свидетельствуют о принципиальной возможности управления движением электронов внутри фокального пятна лазера, то есть с точностью выше, чем позволяет предел светового разрешения. Со временем, полагают авторы, такая возможность будет реализована в нанометровых электронных схемах. Над прототипами таких устройств сейчас и работает команда профессора Дани.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/ 

Ученые поделились результатами первых научных экспериментов на Европейском рентгеновском лазере на свободных электронах. Лазер смог определить ранее неизвестную структуру белка, который отвечает за устойчивость бактерии — возбудителя пневмонии к антибиотикам.
Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (European x-ray free electron laser, или XFEL) — самый крупный в мире лазер на свободных электронах, созданный для наблюдения за процессом химических реакций. Проект разработали в исследовательском центре DESY в Гамбурге и презентовали еще в 2002 году. Далее проект в основном финансировали Германия и Россия. XFEL был запущен в 2017 году. Сам лазер установлен в Германии, под землей. Его протяженность — 3,4 километра. Работает он по следующему принципу: пучки электронов в XFEL ускоряются и попадают в ондулятор — устройство с периодическим магнитным полем. В нем электроны излучают фотоны в диапазоне от терагерцевого до рентгеновского.
Результаты экспериментов на XFEL DESY опубликованы в журнале Nature Communications. По словам исследователей, они увидели, что лазер на порядок ускоряет проведение экспериментов и показывает по-настоящему интересные результаты. Чтобы раскрыть трехмерную структуру белка, лазерное излучение использовали для получения рентгеновских снимков белковых кристаллов. Получение дифракционных картинок с разных сторон позволяет определить пространственную структуру этого белка.
Сначала ученые проверили работу лазера и определили структуру хорошо изученного фермента — лизоцима, который получают из белка куриных яиц. Его структура, полученная на XFEL, оказалась идеально соответствующей уже известной структуре фермента.
Затем они взяли фермент из группы бета-лактамаз CTX-M-14, выделенный из бактерий Klebsiella pneumoniae, устойчивость к антибиотикам которых — серьезная проблема в медицине. Эту бактерию также называют палочкой Фридлендера, она один из возбудителей пневмонии. Кроме того, Klebsiella pneumoniae связана с инфекциями мочеполовой системы. Некоторые больничные штаммы бактерии уже способны противодействовать даже специально разработанным антибиотикам. Поэтому понимание того, как происходит этот биохимический процесс, становится необходимым.
Так, получение пространственной структуры фермента на XFEL и подробное описание химических реакций, в которые он вступает, важно для дальнейшей разработки препаратов, способных бороться с бактерией.
Источник - https://naked-science.ru/

Tout sur Kamagra ici https://www.kamelef.com/kamagra-ou-viagra.html.

Поиск