Физики разобрались в топологических свойствах висмута
Физики долго не могли определиться, является ли висмут топологическим материалом. Детальное исследование показало, что ученым стоит передоговориться о терминах.
Топологические материалы — класс веществ с высокой электрической проводимостью на поверхности, но с изоляционными свойствами в объеме. Их поверхностная проводимость не страдает из-за дефектов или примесей в материале. Топологические материалы интересуют ученых, занимающихся квантовыми вычислениями и спинтроникой.
Ученые спорят о топологичности висмута около 20 лет. Эксперименты показывают, что это вещество ведет себя как топологической материал, но расчеты не согласуются с результатами.
Физик-теоретик из Университета Кобе (Япония) Фусэя Юки (Fuseya Yuki) много лет изучал висмут. Он смог заметить в материале явления, упущенные другими учеными.
«Среди множества свойств висмута я первым обнаружил, что кристаллическая структура этого вещества спонтанно меняется из-за релаксации у поверхности. Это заставило меня задуматься: может ли это влиять на топологическую природу материала?» — пояснил Фусэя.
Ученый и его команда смоделировали поведение электронов в висмуте, учтя приповерхностные изменения структуры кристалла. Их расчеты подтвердили: релаксация поверхности кристаллов висмута создает иллюзию топологичности на поверхности, маскируя нетопологическую природу объема материала.
Получается, что висмут не является классическим топологическим материалом. Тем не менее он проявляет свойства такого материала, а значит ученым стоит уточнить или переопределить термины. Результаты работы команда исследователей опубликовала в журнале Physical Review B.
До сих пор топологию материала определяли по принципу соответствия «объем — граница» (bulk-edge correspondence), согласно которому свойства поверхности отражают свойства объема. Но новое исследование доказывает, что этот принцип может нарушаться.
Предположение о том, что поверхностная релаксация способна нарушать соответствие «объем — граница», применимо не только к висмуту, но и к другим системам. Открытый учеными эффект «топологической блокировки» (topological blocking) может встречаться и в иных материалах.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии