#магнитное поле

Физики впервые обнаружили, что один из самых классических типов сверхпроводников — соединение YbSb₂ — способен нарушать общепринятое правило физики об «обратимости времени». Раньше ученые считали, что подобным странным свойством обладают только редкие и сложные материалы. Это открытие показывает, что необычные квантовые явления могут скрываться и в гораздо более простых сверхпроводящих соединениях.

Китайские физики и геопланетологи выяснили, что микроскопические кристаллы особого высокотемпературного железа, запечатанные внутри оплавленного от ударов метеоритов лунного грунта, сохранили данные о древнем магнитном поле Луны. К такому выводу исследователи пришли, проанализировав образцы, доставленные на Землю космической миссией «Чанъэ-6».

Длительность суток на Земле никогда не бывает абсолютно одинаковой и изменяется на несколько миллисекунд в масштабе десятилетий. Канадские физики изучили физический механизм, который заставляет нашу планету то слегка ускорять, то замедлять свое вращение.

Бета Живописца b стала первой экзопланетой, чей своеобразный «голос» услышали астрономы. Зафиксированные радиовсплески помогли изучить магнитосферу газового гиганта и напрямую оценить силу его магнитного поля. Прежде провести такие измерения не удавалось.

На ускорителях частиц проводят не только их столкновения, имитирующие первые секунды жизни Вселенной. Эти сложные устройства еще работают фабрикой экзотических частиц, которые почти не встречаются в природе. Сложнее создания редкой частицы — только задача удержать ее на месте, чтобы исследователи смогли провести измерения.

Измеряя магнитные поля с помощью специальных магнитометров, можно предсказывать аварии на электросетях, находить залежи руды и даже диагностировать болезни сердца без операций. Но главная проблема таких приборов в том, что точные модели — громоздкие, а компактные — ненадежные: они ошибаются из-за помех и быстро ломаются. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из ПНППК и Дальневосточного государственного университета путей сообщения разработали волоконно-оптический миниатюрный магнитометр, который в два раза эффективнее аналогов.

Слушатели узнают, как вышло, что крошечная птица, улетающая на зимовку за тысячи километров, «видит» магнитное поле.

Ученые из МФТИ и Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН с коллегами открыли новый тип резонансного взаимодействия. Они показали, что циклотронный резонанс в электронной системе и ферромагнитный резонанс в магнитной пленке эффективно взаимодействуют через электромагнитное поле. Работа показывает новые возможности для разработки гибридных магнито-электронных устройств.

Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, Российского квантового центра и МГУ впервые применили оптический подход для работы с прямыми объемными магнитостатическими спиновыми волнами. Им удалось не только возбудить, но и зарегистрировать их с помощью фемтосекундных лазерных импульсов. Новый метод открывает путь к созданию быстрых, энергоэффективных оптомагнонных логических устройств и нанофотонных структур.

Коллектив российских исследователей из Института космических исследований РАН и МФТИ развил теорию холловской магнитогидродинамики так, чтобы она могла описывать тепловую конвекцию в частично ионизованной плазме с учетом вязкости и теплопроводности.

Графен продолжает приносить физикам пользу. На этот раз тонкий углеродный слой защитил от внешней среды полезное квантовое взаимодействие

В конце февраля на Солнце впервые за несколько лет зафиксировали дни без единого пятна — верный признак приближения так называемого «солнечного минимума». Ученый Пермского Политеха объяснил, почему магнитное поле Солнца периодически «перезагружается», как долго продлится спокойствие, почему этот период дает технологическую передышку спутникам и энергосетям и как «затишье» повлияет на метеозависимых людей.

Ученые из Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН и МФТИ с коллегами впервые создали полную компьютерную модель сильного взаимодействия магнонов и фотонов в системе на основе железо-иттриевого граната и сверхвысокочастотного резонатора. Это исследование актуально для спинтронных и квантовых приложений, например для создания высокочувствительных сенсоров и элементов квантовых систем.

Ученый из лаборатории компьютерного дизайна материалов Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Андрей Катанин усовершенствовал классическую теорию вычисления обменных взаимодействий в магнитных материалах. Его подход открывает новые возможности для предсказания магнитных свойств материалов, что важно для развития спинтроники и квантовых технологий.

Астрофизики разгадали происхождение «невозможных» черных дыр, столкновение которых наблюдали в 2023 году. Новое моделирование показало, что своим появлением они обязаны магнитным полям — фактору, который ранее не учитывали.

Международная группа ученых под руководством физиков из Центра фотоники и двумерных материалов Московского физико-технического института (МФТИ) экспериментально доказала, что электроны в графене могут вести себя как особая «томографическая жидкость». В такой жидкости коллективные возмущения (сложно устроенные волны) разного типа затухают с кардинально разной скоростью, что открывает новые перспективы для электроники.

Исследователи из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» НИУ ВШЭ и Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) проанализировали данные спутника ERG (Arase) за семь лет и впервые подробно описали новое радиоизлучение Земли — гектометровый континуум, открытый в 2017 году. Выяснилось, что это излучение возникает спустя несколько часов после заката и исчезает через 1–3 часа после восхода Солнца. Чаще всего его фиксировали в летние месяцы, реже — весной и осенью. Однако к середине 2022 года, когда Солнце вошло в фазу повышенной активности, излучение полностью исчезло, но ученые предполагают, что сигнал может вернуться.

Ослабленная зона магнитного поля Земли над Южной Атлантикой, известная как Южно-Атлантическая аномалия, с 2014 года увеличилась на площадь, которая практически равна половине Европы. К такому выводу ученые пришли, проанализировав данные о магнитном поле, собранные спутниками миссии Swarm.

В Китае создали устойчивое магнитное поле силой 351 тысячу гаусс. Оно в 700 тысяч раз мощнее земного — около 0,5 гаусса. Результат превзошел предыдущий мировой рекорд в 323,5 тысяч гаусс.

Исследователи создали биогибридных микророботов, покрыв сперматозоиды магнитными наночастицами. Таких «киборгов» направляли с помощью магнитных полей и впервые рентгеном отслеживали их положение внутри модели человеческого тела. Это открывает новые перспективы для лечения бесплодия и целевой доставки лекарств.

Исследователи из Университета ИТМО совместно с нобелевским лауреатом по физике Фрэнком Вильчеком предложили новый способ изучать сверхбыструю динамику намагниченности в магнитных материалах с помощью низкочастотных сигналов. Метод позволит увидеть процессы, труднодоступные для наблюдения другими способами.

Международный коллектив ученых из Греции (FORTH, Университет Крита), Китая (Университет Вестлейк, Университет Тунцзи), Великобритании (Университет Сент-Эндрюс) и России (МФТИ, СПбГУ) впервые продемонстрировал создание и управление экзотическими топологическими состояниями света при комнатной температуре, используя уникальные свойства самособирающихся кристаллов перовскита. Заперев свет в микроскопической ловушке вместе с этими кристаллами, исследователи смогли создать «синтетические» магнитные поля для фотонов, что привело к появлению необычных и надежно защищенных световых состояний.

Предполагается, что в прошлом у Луны могло существовать слабое магнитное поле. Однако оно давно исчезло, но его следы продолжают находить в лунных породах. Например, в камнях, доставленных космонавтами миссии «Аполлон», ученые обнаружили так называемую остаточную намагниченность. Главный вопрос, над которым исследователи ломают голову не одно десятилетие: почему эти аномалии наблюдаются до сих пор, хотя по идее этого происходить не должно? К ответу приблизилась команда ученых из США.

Незаметная, но мощная энергия магнитов окружает нас повсюду — от самых маленьких бытовых приборов до гигантской оболочки Земли. Эксперты Пермского Политеха рассказали про то, какими бывают магниты, почему для усиления притяжения используют форму подковы, что такое монополь и возможно ли разделить полюса, от чего зависит цвет северного сияния и как магнитотерапия воздействует на суставы и сосуды.

По мнению планетологов, изначально у Луны было полноценное магнитное поле, которое генерировалось ее ядром. Спутник нашей планеты быстро остыл, но, как выяснилось в последние годы, магнитное поле полностью не исчезло: похоже, Луна продолжала частично получать его другими путями. В конце концов и эти источники магнетизма иссякли. До недавних пор считалось, что в любом случае лунное магнитное поле со временем только угасало. Теперь, после недавнего анализа доставленных китайским аппаратом «Чанъэ-6» образцов, оказалось, что внутренний мир Луны несколько менее предсказуем.

Коллектив российских ученых предоставил новые результаты в области термодинамических расчетов состава ионов в условиях холодной и горячей (нормальной) плазмы, широко используемых в атомной спектрометрии для определения элементного и изотопного состава анализируемых проб. Физикам удалось добиться значительного прогресса в понимании образования и поведения первичных фоновых ионов, их роли в поведении плазмы.

Ученые НИТУ МИСИС представили новые ультратонкие аморфные микропровода для биомедицинских бесконтактных датчиков и встраиваемых в имплантаты сенсорных элементов. Это открывает новые перспективы для изготовления высокочувствительных диагностических приборов и «умных» имплантатов, которые смогут отследить зарождение деградационных процессов, а также выявить причины отторжения или ослабления имплантатов. В отличии от аналогов, представленные микропровода тоньше и рентабельнее в производстве.

Среди используемых сегодня методов измерения магнитного поля весьма перспективен — магнитометрия на основе так называемых NV-центров в алмазе. В НИЯУ МИФИ разработали метод преодоления искажений в работе магнитных сенсоров этого типа и тем самым повышения их точности.

Китайские ученые запустили самостоятельно разработанный резистивный магнит, который создает постоянное магнитное поле в 42,02 теслы — более чем в 800 тысяч раз мощнее магнитного поля Земли. Этот показатель превосходит предыдущий рекорд в 41,4 теслы, установленный Национальной лабораторией сильных магнитных полей США в 2017 году.

Составить самую детализированную карту магнитного поля солнечной короны — наиболее разреженного и горячего верхнего слоя нашей звезды — удалось с помощью телескопа имени Дэниела Иноуэ (DKIST), расположенного на вершине вулкана Халеакала на Гавайях. Эта работа расширяет понимание атмосферы светила и того, какое влияние происходящие в нем изменения оказывают на Землю и Солнечную систему.

Ученые из Массачусетского технологического института впервые зафиксировали пограничное состояние ультрахолодных атомов натрия, которые ведут себя как электроны в магнитном поле, то есть движутся свободно, без трения. Результаты нового исследования прокладывают путь к сверхэффективной передаче данных и энергии без потерь. 

Исследователи из Совместного университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне, МФТИ и их иностранные коллеги создали новый вид магнитной керамики и провели его экспериментальное исследование. Обнаруженные ими свойства оказались весьма привлекательными для нужд терагерцовой электроники — в системах связи, медицине, безопасности, для создания новых измерительных приборов, в астрофизике и для элементов компьютерной памяти.

У Марса и Солнца есть сходство: условия в ионосфере планеты, особенно над областями сильных остаточных магнитных полей, похожи на условия в короне светила. Ученые предполагали, что это может приводить к объемным выбросам на Красной планете вроде корональных выбросов на Солнце. И вот впервые им удалось засечь следы такого события.

В современном мире все активнее применяются технологии для передачи световых сигналов на большие расстояния с помощью тонких нитей оптического волокна. Это важный элемент в сфере телекоммуникаций и интернета, а еще эти нити используют в медицине для проведения различных процедур и лазерных операций, в промышленности — для контроля процессов производства. Научное сообщество стремится к уменьшению массы и габаритов оптоволоконных систем и улучшению их технических характеристик. Ученые Пермского Политеха разработали первый в мире миниатюрный волоконно-оптический чувствительный магнитометр на основе резонатора.

Со времен визита «Вояджера-2» к далекой планете в 1986 году, когда его инструменты засекли радио- и ультрафиолетовое излучение от этого небесного тела, астрономы надеялись обнаружить у него и инфракрасные «сияния». По словам авторов, новое исследование наконец поставило точку в этом вопросе и с него начинается новая эра изучения Урана.

Ученые МФТИ совместно с коллегами из Англии, Швейцарии и Китая изучили свойства тонкослойной гетероструктуры «платина — ниобий». Проведенные ими эксперименты и теоретические расчеты подтвердили, что при контакте со сверхпроводником в платине возникает спин, который можно использовать как носитель информации. Платина не обладает собственным магнитным моментом, что в перспективе дает возможность создавать на базе новой структуры еще более миниатюрные чипы, чем в «традиционной» спинтронике.

Группа ученых из Университета ИТМО описала метаматериал, который может стать платформой для тестирования свойств аксионов — кандидатов на роль частицы темной материи.

Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха разработали новые магнитоэлектрические наноструктуры на основе биосовместимых материалов. Это позволяет использовать их в биомедицине, например, для изготовления на их основе композитных материалов для регенеративной медицины, биосенсоров, адресной доставки лекарств. Магнитные и магнитоэлектрические свойства дают возможность управлять соответственно перемещением и поверхностным зарядом наноструктур. Наночастицы могут быть легко модифицированы под конкретные задачи и, в отличие от зарубежных аналогов, не содержат токсичных материалов.

Астрономы из Сиднейского университета обнаружили крошечную тусклую звезду — самую холодную из когда-либо зарегистрированных в радиодиапазоне.

Ученые из Грацского университета и Сколтеха совершили прорыв в солнечной физике: они создали компьютерную симуляцию на основе искусственного интеллекта, которая в близком к реальному времени режиме отражает состояние магнитного поля верхней атмосферы Солнца. Результаты исследования помогают лучше понять поведение звезды и ее влияние на так называемую космическую погоду.

Зеркальные изомеры молекул — предшественниц РНК по-разному взаимодействуют с магнитным полем. На поверхности магнетита преимущественно оседают одни изомеры, вырастая в целые кристаллы определенной хиральности. Этот механизм мог заложить предпочтение D-сахаров и L-аминокислот, определившее облик жизни на Земле.

Цветные полосы облаков над Юпитером остаются удивительно стабильны. Лишь время от времени они меняют окраску и деформируются. Эти периоды нестабильности оказались связаны с происходящим глубоко в недрах планеты, где возникает ее магнитное поле.

Глобальное магнитное поле может улавливать космические частицы и накапливать их вокруг планеты. Такой радиационный пояс есть у Земли и Юпитера, а недавно его удалось заметить и за пределами Солнечной системы, у далекого коричневого карлика, — причем исключительно мощный.

Провода высоковольтных ЛЭП окружены электромагнитными полями, которые оказывают заметное влияние на состояние и поведение пчел. Биологи показали, что поблизости от таких линий насекомые испытывают стресс и хуже опыляют растения.

Мощные магниты, которыми пользуются многие охотники за метеоритами, меняют ориентацию частиц железа в них, уничтожая бесценные научные данные. Ученые показали, как именно это происходит, и в очередной раз предложили отказаться от такого «быстрого, но грязного» метода.

Астрономы впервые наблюдали свидетельства наличия магнитного поля у землеподобной экзопланеты. Это удалось благодаря ее крайне низкой орбите: планета проходит так близко к своей звезде, что в ее атмосфере возникают необычные аналоги полярных сияний.

Пролетев мимо Урана почти 40 лет назад, зонд Voyager 2 зарегистрировал популяцию высокоэнергетических частиц, «запертых» его магнитным полем. Ученые предполагают, что это скопление ионов может питаться выбросами со спутников Ариэля или Миранды, указывая на наличие подповерхностного океана по крайней мере у одного из них.

Оптоволокно — это стеклянные нити, позволяющие передавать световой сигнал на большие расстояния без потерь и с высокой скоростью. Малые габариты, низкое энергопотребление, устойчивость к перепаду температур и агрессивным средам позволяют использовать кварцевые волокна для лазеров, гироскопов, передачи данных в нефтяных скважинах и даже в космосе. В связи с этим, требования к оптоволокну по прочности, радиационной стойкости, температуре эксплуатации и иным свойствам постоянно возрастают. Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из ИФМ УрО РАН города Екатеринбурга собрали экспериментальную установку, которая позволила исследовать воздействие магнитного поля на плазменную искру, движущуюся в оптическом волокне. Результаты исследования помогут в разработке методик формирования внутриволоконных микроскопических структур, на основе которых можно создавать чувствительные оптические датчики или рассеиватели излучения.

Исследователи выяснили, что в условиях нехватки кислорода и нулевого магнитного поля самки рачков дафний становятся меньше и позже приносят потомство. Это первое исследование совместного влияния ослабленного магнитного поля и недостатка кислорода на пресноводных рачков.

Что будет, если совместить свойство железа ориентироваться в магнитном поле и свойство некоторых видов пластика твердеть и расплавляться при разных температурах? Получится новый композитный материал, которым можно будет с высокой точностью управлять с помощью тепла и магнита.