Текст уведомления здесь

Физики приблизились к созданию компьютеров принципиально нового типа

Международная группа физиков, в том числе ученые из МФТИ, сообщила о проведении экспериментального исследования явления моттовского перехода, то есть превращения определенных материалов из диэлектрика в проводник.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Нидерландов, Великобритании, Италии, США и России провели серию экспериментов с моттовскими изоляторами. Согласно зонной теории проводимости эти материалы должны быть проводниками электрического тока, однако на практике они оказываются диэлектриками. В общих чертах механизм, объясняющий эту аномалию, физикам известен, однако полной теории моттовских изоляторов пока нет, и ученым до конца не ясно, как такие материалы превращаются из изоляторов в проводники.

Многие специалисты уверены, что такой эффект способен открыть путь к более быстрым компьютерам. Моттовский переход происходит под воздействием ряда факторов, включающих магнитное поле, и за счет этого им можно управлять извне, пропуская или останавливая электрический ток в нужном месте. Такая схема могла бы заменить обычные транзисторы и при этом оказаться быстрее и компактнее, но для ее реализации нужна разработанная теория моттовского перехода.

В новом исследовании физики использовали специальную модель, которая позволяла изучать квантовые процессы в моттовском изоляторе при помощи так называемых магнитных вихрей. В этой модели внутри сверхпроводящего материала создается квантовый вихрь из электрического тока. Варьируя температуру и магнитное поле, можно переводить образец из одного состояния в другое.

Для нового эксперимента ученые изготовили на кремниевой пластине квадратную матрицу из 300х300 ниобиевых «островков» диаметром около 220 нанометров и подвели к ней золотые и ниобиевые контакты. Образец изготовили стандартными методами фотолитографии и затем поместили в криостат, охладив до 1,4 кельвина. Это ниже температуры перехода ниобия в сверхпроводящее состояние, поэтому ниобиевые «островки» стали сверхпроводниками, в них сформировались магнитные вихри, а далее исследователи проанализировали поведение системы в различных условиях.

Использованная в экспериментах матрица из ниобиевых островков, ее рельеф и сечение, а также (C) общий вид в оптический микроскоп. Иллюстрация предоставлена авторами исследования

Ученые измерили сопротивление образца и обнаружили, что эта величина меняется нелинейно с ростом энергии магнитного поля. С теоретической точки зрения полученные результаты означают, что моттовский переход можно представить как превращение вещества из жидкого состояния в газ, что открывает дополнительные возможности для анализа феномена с позиций термодинамики.

Статья принята к публикации в журнале

Science

и

доступна

на портале arXiv.org, а кратко об исследовании

сообщается

в пресс-релизе МФТИ.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Геннадий Падалка обновил рекорд пребывания человека на орбите

Российский космонавт Геннадий Падалка установил абсолютный рекорд по продолжительности пребывания человека в космосе. Общее время нахождения космонавта на орбите составило 878 суток.
Добавить в закладки
Комментарии

Данный показатель рассчитывается как суммарная продолжительность всех экспедиций космонавта. Так, предыдущий рекордсмен Сергей Крикалев к октябрю 2005 года провел на орбите 803 дня в составе шести космических миссий.

Этот результат был превзойден 12 сентября, когда Геннадий Падалка вернулся на Землю по окончании пятой экспедиции на борт МКС,

сообщает

Роскосмос. Последний полет космонавта начался в марте текущего года и продлился 168 суток. Свой первый полет Геннадий Падалка совершил еще в 1998 году. [ ... ]

Читать полностью

Ученые выяснили, когда китайцы начали есть собак

Ученые кафедры востоковедения Новосибирского государственного университета (НГУ) провели исследование ритуального использования собак в Китае. Выяснилось, что предки китайцев начали употреблять собак в пищу около 10 тысяч лет назад.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые выяснили, что ритуальное использование собак протокитайцами восходит к верхнему палеолиту. Совершенно надежно наличие ритуальных представлений фиксируется в неолите (начиная с 7 тысяч лет до нашей эры). Именно к этому времени относятся находки захоронений собак в могилах людей. Животное приносилось в жертву как компаньон, который, вероятно, должен был охранять человека после смерти. Основные выводы работы

приводит

пресс-служба НГУ.

Обнаружение отдельных собачьих костей в специальных сосудах дает ученым основание предполагать, что животных также использовали для ритуальной жертвенной пищи. Массовое распространение у предков китайцев жертвоприношения четвероногих при погребении усопших получили в бронзовом веке, а именно в эпоху Шан-Инь (XVI–XI века до нашей эры). [ ... ]

Читать полностью

В Китае клонированная корова принесла потомство

Клонированная в 2012 году генетически модифицированная китайская корова Ниу Ниу (Niu Niu) родила здорового теленка. По словам ученых, это станет первым шагом страны к собственному производству мраморной говядины.
Добавить в закладки
Комментарии

Как

сообщает

газета

«Синьхуа» [ ... ]
Читать полностью