Скопировать
Еще новости

Ученые впервые запечатлели узор квантовой бабочки Хофштадтера

Ученые впервые запечатлели узор квантовой бабочки Хофштадтера
Фото: Pxhere.com

Физики из Принстонского университета впервые экспериментально зафиксировали квантовый фрактал, предсказанный почти полвека назад. Таким образом удалось подтвердить существование «бабочки Хофштадтера» — сложного самоповторяющегося узора, образованного энергиями электронов в особом классе квантовых материалов. Информацию об открытии опубликовали в журнале Nature.

Фракталы представляют собой самоподобные структуры, повторяющиеся на разных масштабах. В природе их можно встретить везде: в снежинках, папоротниках, береговых линиях и даже в разветвлениях кровеносных сосудов.

В квантовой физике такие структуры встречаются очень редко. В 1976 году физик Дуглас Хофштадтер предсказал, что электроны, которые двигаются в двумерных кристаллах под воздействием сильного магнитного поля, должны образовывать фрактальный спектр энергии, напоминающий узор крыльев бабочки.

«Бабочка Хофштадтера» — один из немногих известных примеров фрактала, который возникает в микроскопическом мире. Это делает его особенно ценным объектом для изучения. Однако до недавнего времени этот эффект не удавалось наблюдать напрямую.

Однако недавно команде ученых удалось понаблюдать за феноменом. Прорыв стал возможен благодаря новым инженерным технологиям, который дает возможность управлять расположением атомов углерода. Ученые сложили два слоя графена под определенным углом и создали особый узор, который является идеальной средой для изучения электронных состояний.

«Эти кристаллы уже изучались ранее, но до сих пор их энергетический спектр оставался недоступным», — объяснил профессор Али Яздани, руководитель исследования.

У ученых не было цели найти «бабочку Хофштадтера». Физики изучали сверхпроводимость в графеновых структурах, но случайно создали материал с другим периодическим узором. Это «ошибочное» расположение атомов оказалось идеальным для визуализации фрактального энергетического спектра электронов.

«Иногда природа сама подсказывает, куда смотреть», — добавил один из авторов работы, Кевин Накколс.

Исследователи использовали сканирующий туннельный микроскоп, который может измерять энергию отдельных электронов. В отличие от ранних экспериментов, основанных на измерении сопротивления, микроскоп дал возможность напрямую наблюдать структуру энергетических уровней, подтверждая предсказания Хофштадтера.

«Это один из редких случаев, когда сложную квантовую проблему можно решить точно, без приближений», — отметил соавтор работы Менчул О.

Хотя практических приложений у открытия пока нет, оно дает новый инструмент для изучения топологических состояний материи и взаимодействий между электронами.

Подписаться
Интересное

В Узбекистане планируют создать генетическую лабораторию совместно с ОАЭ

В Министерстве инвестиций, промышленности и торговли Узбекистана прошла встреча с представителями компании из Объединенных Арабских Эмиратов, на которой обсуждалась реализация проекта по созданию генетической лаборатории в стране. Об этом сообщила пресс-служба министерства.

В Ташкенте заместитель министра инвестиций, промышленности и торговли Шохрух Гуламов встретился с вице-президентом компании M42 Халедом Аль-Зааби. В ходе переговоров стороны рассмотрели различные варианты реализации проекта, который направлен на создание генетической лаборатории в Узбекистане. Особое внимание было уделено тому, что данный проект позволит внедрить современные медицинские практики для определения генетической предрасположенности к заболеваниям.

В ведомстве подчеркнули, что проект имеет цель внедрения передовых медицинских технологий, включая использование биомаркеров и методов скрининга в Узбекистане. Также планируется развитие научного сотрудничества, подготовка узбекских специалистов в ОАЭ и обмен передовым опытом между странами.

Миру грозит катастрофа: гигантские озера разрушают ледяной щит Антарктиды

Миру грозит катастрофа: гигантские озера разрушают ледяной щит Антарктиды
Фото: pxhere.com

Ученые обнаружили под ледниками Антарктиды семь гигантских озер. Их внезапные сливы могут влиять на разрушение ледяного щита и могут значительно ускорить подъем уровня моря. Это может грозить катастрофой, сообщило издание Nature Communications, опубликовав исследование, которые основывается на данных спутника CryoSat Европейского космического агентства.

Специалисты фокусировались на изучении ледника Туэйтса, считающийся наиболее нестабильным в Западной Антарктиде. В ходе работы выяснилось, что в 2013 году под ним на глубине более двух километров образовалось семь озер. Они сбросили около семи кубических километров пресной воды в океан, спровоцировав быстрое таяние ледяного покрова в этом районе.

Из-за этого на поверхности возникла полынья — открытая водная зона среди льдов, который указывает на подъем теплой воды снизу. Это явление опасно, так как лед начинает таять и быстро стекать в океан, тем самым повышая уровень моря. После этого происходит отступление «линии плавучести» — границы между сушей и плавающей частью ледника, что может усилить климатические изменения во всем мире.

Ученые предполагают, что под другими ледникам тоже скрываются озера, но их количество и поведение мало изучены. Специалисты европейского космического агентства продолжают отслеживать участок ледника Туэйтса и планируют проанализировать реакцию антарктических ледников на глобальное потепление с помощью спутников.

Заключительный этап олимпиады «Покори Воробьевы горы» начался в Петербурге

В Петербурге проходит заключительный этап XX сезона олимпиады для школьников «Покори Воробьевы горы!», такие же мероприятия организовали в еще пяти городах России: Москве, Пензе, Казани, Ростове-на-Дону и Челябинске, сообщил «МК в Питере».

Совместный проект ИД «Московский Комсомолец» и МГУ имени Ломоносова позволяет талантливым подросткам поступить в ведущие вузы страны без экзаменов. Своеобразный конкурс на проверку знаний школьников считается олимпиадой высшей категории. Ученики решают задания по математике, обществознанию, литературе, иностранным языкам и истории.

«Победители могут быть уверенными, что их студенческое будущее уже решено», — заверил заместитель гендиректора «МК», руководитель региональных и международных проектов «МК» Олег Воробьев.

В Северной столице олимпиадников принимает Санкт-Петербургский гуманитарный университет профсоюзов. Участникам из других регионов провели экскурсию по учебному заведению, показали просторные лекционные залы, библиотеку, студию звукозаписи, современный тренажерный зал и другие пространства для учебы и досуга.

Принять участие в «Покори Воробьевы горы» могут ученики начиная с пятого класса. Задания для олимпиады составляли ведущие специалисты со всей страны. Многие ребята участвуют в таких мероприятиях несколько лет подряд.

Миляев: ТулГУ заинтересован в сотрудничестве с ФМБА в области образования и науки

Губернатор Тульской области Дмитрий Миляев и руководитель Федерального медико-биологического агентства Вероника Скворцова посетили Тульский государственный университет, где ознакомились с работой лаборатории биологически активных соединений и биокомпозитов в рамках научно-исследовательского центра «БиоХимТех». Об этом сообщил глава региона в своем telegram-канале.

Эта лаборатория была создана в рамках национального проекта «Наука и университеты» и предоставляет возможности для проведения инновационных исследований, которые объединяют медицину, химию и биотехнологии.

Во время визита Веронике Скворцовой были представлены возможности ТулГУ в контексте реализации национальных целей по развитию здравоохранения, особенно в подготовке высококвалифицированных медицинских специалистов. В университете создаются условия для научной деятельности и поддержки молодых ученых, чтобы они могли не только учиться, но и оставаться работать в Тульском регионе после получения образования.

Студенты ТулГУ вовлекаются в исследовательскую работу с первого курса. В планах университета — подача заявки на строительство нового кампуса, который будет включать техцентры, способствующие повышению уровня подготовки ученых и развитию научных исследований в областях химии, биологии и других.

«Мы заинтересованы в активном сотрудничестве с ФМБА, включая участие в различных образовательных программах, повышение квалификации исследователей и реализацию совместных научных проектов.

ФМБА — надежный партнер, совместно с которым готовятся предложения по развитию активной физической культуры и спорта», — дополнил Миляев.

Мощный импульс для развития школы генетики: геномный центр открыли в Уфе

В Уфе открыли Геномный центр, где будут заниматься наукой специалисты под руководством ученого Эльзы Хуснутдиновой. Команда исследователей и будущие генетики получат все необходимое оборудование. В этом же здании разместили «Школу21» от Сбера, индустриальным партнером выступила группа компаний «Таврос». Геномный центр стал одним из объектов второй очереди Межвузовского студенческого кампуса, строительство продолжается, сообщил глава Башкортостана Радий Хабиров в соцсетях.

Мы открыли в Уфе Геномный центр. В Башкортостане — очень сильная школа генетики, которую возглавляет выдающийся ученый Эльза Камилевна Хуснутдинова. И теперь мы даем этому важнейшему направлению новый, мощный импульс для развития.

Мы постарались оборудовать Геномный центр таким образом, чтобы команда ученых, действующие и будущие генетики, IT-специалисты получили все, что им необходимо для работы. В том числе «поженили» генетику и цифровые технологии — в этом же здании будет располагаться «Школа 21» от Сбера. Участвовать в научных исследованиях будет и индустриальный партнер — группа компаний «Таврос».

Геномный центр — один из объектов второй очереди нашего Межвузовского студенческого кампуса, который сейчас активно строится в рамках федерального проекта «Создание сети современных кампусов» нацпроекта «Молодежь и дети».

Российские ученые создали первую отечественную вакцину от ВПЧ

Российские ученые создали первую отечественную вакцину от ВПЧ
Фото: Pxhere.com

Российские ученые разработали первую отечественную вакцину против вируса папилломы человека. Об этом написал журнал Forbes.

Разработкой занимались фармацевтические компании «Нанолек» и НПК «Комбиотех». Вакцина защищает от четырех наиболее распространенных типов ВПЧ — 6, 11, 16 и 18.

Вирус папилломы человека часто становится причиной онкологии шейки матки и других опасных болезней. Новая вакцина «Цегардекс» предназначена для профилактики сразу четырех типов ВПЧ.

Клинические испытания показали, что отечественная вакцина настолько же эффективна, как и американская «Гардасил». Пока «Цегардекс» используют только для взрослых. Со следующего года ее начнут применять для несовершеннолетних.

Свежие новости