Физики научились упаковывать свет в скирмионные «мешки»
Международная коллаборация ученых нашла способ управлять светом за счет узора на поверхности металла. Они смогли создать скирмионные мешки — вихри внутри вихрей.
Скирмионы — это математическое описание вихреобразных структур, которое помогает описывать и изучать взаимодействие элементарных частиц. За последние годы этот теоретический концепт подтвердили экспериментами, и ученые продолжают исследования свойств этих квазичастиц.
Для работы со скирмионами физики создали на поверхности золота тонкие бороздки в форме двух повернутых относительно друг друга шестиугольников методом литографии. Затем на готовую структуру направляли излучение и наблюдали за процессами в ней с помощью различных методов электронной микроскопии.
В каждом из шестиугольников свет провзаимодействовал с электронами на поверхности золота и сформировал скирмион. Два шестиугольника сформировали два скирмионных поля, вступившие во взаимодействия.
В результате интерференции двух скирмионных полей сформировались скирмионные мешки. Это своего рода матрешка. Такой мешок состоит из нескольких скирмионов, находящихся внутри одного большого скирмиона.
Неожиданно для самих себя ученые смогли управлять количеством скирмионов внутри мешков, изменяя степень скручивания световых полей относительно друг друга. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics.
Полученные конфигурации световых полей обычно в природе не встречаются. На этом этапе их исследование — фундаментальная наука. Тем не менее созданные светом скирмионы демонстрируют необычные свойства, что вдохновляет ученых на поиск возможных технических применений. Используемая в экспериментах золотая поверхность может и не подойти для практических задач, но сама концепция имеет перспективы.
«Если кто-то найдет подходящий материал, нашу идею можно будет использовать в микроскопии. Мы смогли бы достичь разрешения, невозможного при обычных условиях из-за ограничений, связанных с длиной волны света», — сказал профессор Харальд Гиссен (Harald Giessen).
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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