Вестник News
1 USD = 3.574 ₪ (-0.056)
1 EUR = 4.0065 ₪ (-0.085)
1 CAD = 2.6536 ₪ (-0.33)
30-07-2010 23:00 | Наука и техника | Теги - коричневый карлик, PZ Tel B

Обнаружен коричневый карлик, обращающийся по орбите малого радиуса вокруг звезды — аналога Солнца


Эксперимент, выполненный физиками из США и Испании, подтвердил предположения теоретиков, показавших, что электроны в деформированном графене могут вести себя так, будто они помещены в мощнейшее магнитное поле.

Идея о том, что деформация слоя углерода толщиной в один атом может приводить к появлению псевдомагнитного поля, была сформулирована в статье «Energy gaps and a zero-field quantum Hall effect in graphene by strain engineering», опубликованной в начале этого года в журнале Nature Physics. Растяжение по трём основным кристаллографическим направлениям, рассуждали учёные, должно действовать примерно так же, как однородное магнитное поле с индукцией, превышающей 10 Тл.

В классическом представлении электрон в магнитном поле, напомним, движется по круговой орбите, а его энергия может принимать любые значения; при переходе к квантовомеханическому рассмотрению энергия становится квантованной. Дискретные значения энергии, отвечающие движению в плоскости, перпендикулярной полю, называют уровнями Ландау. Число электронов, которые могут разместиться на каждом уровне Ландау, зависит от индукции поля: чем она выше, тем больше плотность состояний на уровнях.

Авторы эксперимента изучали выращенные на платиновой подложке монослои графена, используя сканирующий туннельный микроскоп. Такой микроскоп оснащается острой иглой, подводимой к образцу на расстояние менее 10 Å; при подаче напряжения возникает туннельный ток, изменения величины которого позволяют определять плотность электронных состояний. Для того чтобы увеличить разрешение получаемых изображений, образец охладили до нескольких кельвинов. И платина, и графен естественным образом сжались, но изменение размера подложки оказалось более значительным.

«Графен покрылся микроскопическими «пузырьками» пирамидальной формы, — рассказывает руководитель группы Майкл Кромми (Michael Crommie) из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли. — С ними были связаны чёткие пики плотности состояний — именно такие, какие были предсказаны для уровней Ландау в деформированном графене». Размер «пузырьков» у основания изменялся от 4 до 10 нм, а их высота достигала 2 нм; в некоторых случаях результаты измерений свидетельствовали об образовании псевдомагнитного поля с гигантской индукцией в 300 Тл и выше. «Лабораторный рекорд индукции поля, которое продержалось тысячные доли секунды, составляет всего 85 Тл», — замечает г-н Кромми.

Проверить эти данные помогло моделирование: в расчётах были получены аналогичные значения индукции (200–400 Тл) для «пузырьков» соответствующей формы и размеров.

По словам физиков, обнаруженный эффект может использоваться и для изучения свойств электронов в графене, помещённых в магнитные поля с недоступными экспериментаторам параметрами, и в практических целях — для изменения электронных характеристик материала. Андрей Гейм, один из авторов упомянутой выше теоретической работы, также считает новое направление исследований весьма перспективным, отмечая, что в будущем графен, возможно, станет основой прецизионных тензометрических датчиков. «Я и не надеялся на то, что наша теория подтвердится уже через несколько месяцев, — признаётся г-н Гейм. — Мы рассчитывали на индукцию в 10 Тл, а получили в 30 раз больше».

Полная версия отчёта опубликована в журнале Science.

Подготовлено по материалам Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли.

Источник: Компьюлента
Фото: Сравнение размеров коричневого карлика, звёзд и планет (иллюстрация J. Lomberg).
Версия для печати

    

Фото дня: «гибридная» галактика в сверхскоплении Персея-Рыб

Фото дня: «гибридная» галактика в сверхскоплении Персея-РыбОрбитальный телескоп «Хаббл» (Hubble Space Telescope) передал на Землю очередное великолепное изображение: на представленном снимке запечатлена необычная галактика UGC 12591. Названный объект располагается на расстоянии приблизительно 400 млн световых лет от нас в сверхскоплении Персея-Рыб. Оно имеет размер почти 300... Подробнее

Прощальный взгляд станции Rosetta на комету Чурюмова-Герасименко

Прощальный взгляд станции Rosetta на комету Чурюмова-ГерасименкоНациональное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) опубликовало высококачественный снимок кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Изображение получено 30 сентября 2016 года незадолго до завершения миссии Rosetta. Как мы уже сообщали, Европейское космическое агентство (ESA) приняло... Подробнее

Учёные из MIT разработали новый тип затемняемых стекол

Учёные из MIT разработали новый тип затемняемых стеколВо многих фантастических фильмах и книгах, описывающих светлое или не очень светлое будущее, часто упоминаются «электронные окна», то есть окна, способные менять прозрачность (а иногда и другие параметры) по желанию их владельца. Существует такая технология и в нашей реальности, но такие окна дороги, потребляют... Подробнее

Уникальное явление: чёрная дыра под холодным межгалактическим «ливнем»

Уникальное явление: чёрная дыра под холодным межгалактическим «ливнем»Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что международная группа астрономов, работающая на телескопе ALMA, стала свидетелем космического явления, которого никто раньше не наблюдал: скопление межгалактических газовых облаков обрушивается наподобие гигантского ливня на сверхмассивную чёрную дыру в центре... Подробнее

SpaceX успешно посадила Falcon 9 на морскую платформу в третий раз

SpaceX успешно посадила Falcon 9 на морскую платформу в третий разЧастная аэрокосмическая компания SpaceX вновь произвела успешную посадку нижней ступени ракеты Falcon 9 на морскую автономную платформу-баржу в Атлантическом океане. Это было третье подряд успешное приземление ракеты-носителя на платформу в океане и четвёртое в общей сложности. Посадка была произведена за несколько... Подробнее

Обнаружены девять планет, потенциально пригодных для зарождения жизни

Обнаружены девять планет, потенциально пригодных для зарождения жизниНациональное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) сообщило о том, что на основе данных от телескопа «Кеплер» (Kepler) удалось подтвердить существование ещё 1284 планет вне Солнечной системы. «Кеплер» был запущен в марте 2009-го, при этом основная программа аппарата была... Подробнее

Спиральная галактика с перемычкой в созвездии Волосы Вероники

Спиральная галактика с перемычкой в созвездии Волосы ВероникиОчередной удивительный по красоте снимок передал на Землю космический телескоп «Хаббл» (Hubble). Изображение опубликовано на сайте Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA). На фото запечатлена галактика NGC 4394. Она находится на расстоянии приблизительно 55 млн... Подробнее

С пятой попытки SpaceX произвела успешную посадку Falcon 9 на плавучую платформу

С пятой попытки SpaceX произвела успешную посадку Falcon 9 на плавучую платформуКомпания SpaceX в минувшую пятницу произвела запуск ракеты Falcon 9 с грузовым космическим кораблём Dragon. До этого в среду было успешно проведено статическое огневое испытание двигателей ракеты, а в четверг проверка показала готовность всех систем к старту. Запуск состоялся в 4:43 pm ET (23:43 мск). Dragon доставил... Подробнее

Обилие кратеров на сатурнианской Дионе

Обилие кратеров на сатурнианской ДионеМежпланетная станция Cassini передала на Землю новое изображение Дионы — одного из самых крупных из шести десятков спутников Сатурна. Фото опубликовано на сайте Национального управления США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA). Диону открыл Джованни Кассини ещё в 1684 году. Эта луна имеет... Подробнее

Странные «следы укусов» на Плутоне

Странные «следы укусов» на ПлутонеБлагодаря автоматической межпланетной станции New Horizons исследователи обнаружили немало удивительных образований на Плутоне: это и дрейфующие ледники, и заснеженный горный хребет, и криовулкан, и ледяные каньоны… Очередным открытием стали загадочные «следы укусов». Любопытные поверхностные структуры обнаружены в... Подробнее

NANOISRAEL-2016: ученым-репатриантам есть место в израильском хай-теке.

NANOISRAEL-2016: ученым-репатриантам есть место в израильском хай-теке.В эти дни в Тель-Авивском Университете проходит Международная конференция и выставка NANOISRAEL-2016. Ежегодный форум компаний и стартапов в сфере нанотехнологий собрал в Тель-Авиве около 1200 участников из самых разных стран. Израиль знаменит во всем мире своими достижениями и разработками в области нанотехнологий:... Подробнее