Физика

Усовершенствованный подход основан на вычислении обменных взаимодействий спинов электронов с помощью анализа неоднородной магнитной восприимчивости взаимодействующей электронной системы. Неоднородная восприимчивость характеризует влияние малого неоднородного магнитного поля на материал. Метод не зависит от наличия дальнего магнитного порядка. Новый подход открывает возможности для предсказания магнитных свойств магнитных свойств материалов, что важно для развития спинтроники и квантовых технологий.

Ученые обнаружили 29 устойчивых структур соединений молибдена и серы, из которых только семь ранее были получены экспериментально. Была выявлена наименьшая плоская наноструктура Mo-S: метастабильное кольцо из 10 атомов молибдена и 20 атомов серы. Исследование открывает путь к созданию новых катализаторов или компонентов для литий-ионных аккумуляторов на основе идентифицированных нанокластеров.

Работа показала возможности «деформационной инженерии» для стабилизации цветных центров алмазов. Результаты исследования перспективны для разработок квантовых устройств.

Учёные в пять раз повысили удельную ёмкость углеродного материала, используемого в электродах суперконденсаторов. Улучшить свойства углеродных наностенок удалось путём облучения этого материала оптимальной дозой ионов аргона.

Экспериментально доказано, что электроны в графене могут вести себя как особая «томографическая жидкость». В такой жидкости коллективные возмущения разного типа затухают с кардинально разной скоростью. Долгоживущие нечетные возмущения могут быть использованы как носители информации, что позволит передавать сигналы с минимальными потерями. Это может стать основой для создания нового поколения сверхбыстрой и энергоэффективной терагерцовой электроники.

На V Конгрессе молодых ученых 28 ноября состоялась сессия «Графен: 20 лет спустя. От Нобелевской премии и фундаментальных исследований к прорывным продуктам». 

Ученые предложили новую теоретическую модель, которая объясняет загадочное поведение магнитных свойств в высокотемпературных сверхпроводниках.
Ключевым открытием стало понимание, что для корректного описания этих материалов необходимо учитывать, как их магнитные взаимодействия меняются во времени, а не только в пространстве.

Используя метод рентгеноструктурного анализа, российские ученые впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца и напрямую определяют его электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

Российские ученые нашли способ уменьшить мощность лазера, необходимую для возбуждения вырожденных оптических параметрических колебаний в интегральных кольцевых микрорезонаторах. Особенностью работы стало применение бихроматической накачки — воздействия на резонатор излучением с двумя разными длинами волн.

Российский коллектив ученых разaработал новую композитную протонообменную мембрану, которая решает одну из ключевых проблем водородной энергетики. Укрепив «сердце» водородного двигателя каркасом из уникальных нановолокон, исследователи добились значительного повышения механической прочности и стабильности при сохранении высокой эффективности.