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 Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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