Науки о Земле

Ученые университета Хиросимы впервые предложили извлекать кремний и его оксид из рисовой шелухи, сто миллионов тонн которой мир производит ежегодно. Новая технология позволила выделять из шелухи весь оксид кремния и 86% из него преобразовать в нанокремний. Химики также успешно прошли весь производственный цикл изготовления кремниевых квантовых точек и получили светодиоды с рабочим слоем из них. Точки люминесцировали в оранжево-красном свете (680 нм) с эффективностью выше 20% от вложенной энергии возбуждения. Авторы уверены, что их технологию можно применить к сахарному тростнику, бамбуку, ячменю, пшенице, даже травам.

Немецкие исследователи обнаружили новую молекулу, образованную маленьким положительным ионом рубидия и его же нейтральным ридберговским атомом, который в тысячу раз крупнее обычного. Ученым удалось получить изображение молекулы на ионном микроскопе, специально построенном для этой цели. Она образуется в ультрахолодном газовом облаке под воздействием нескольких лазеров. Оптики измерили колебательный спектр и размеры этого нового иона. Работа открывает новую область интересной физики за пределами квантово-механического приближения Борна – Оппенгеймера.

Материаловеды моделируют явления в кристаллах с помощью коллоидных парамагнитных частиц во вращающемся магнитном поле. В последних экспериментах частицы полистирола, покрытые оксидом железа, образовывали различные двумерные структуры. Это позволяет понять фазовые переходы на атомных масштабах, так как коллоидные частицы собираются в кластеры аналогичные зернам поликристаллов. Эксперимент показал, что газовая и твердая фазы в них сосуществуют друг с другом. Результаты моделирования позволяют разрабатывать новые материалы и улучшать свойства старых за счет управления границами поликристаллических зерен. Ученые планируют также изучить отжиг, процесс многократных нагреваний и охлаждений, который обычно используют для устранения дефектов в кристаллах.

Физики изменили ответное излучение подкожного флуоресцентного датчика так, чтобы легко отличать его отклик от сигналов окружающих тканей. Для этого сенсор возбуждали смесью трех лазерных излучений с меняющейся частотой. За счет нелинейных эффектов он флуоресцировал на удвоенной частоте возбуждения, которая и служила его маркером. Подход универсален потому, что удвоение частоты работает на любом флуоресцентном датчике при любых длинах волн лазерной накачки. Это позволит, например, увеличить сигнал от углеродных нанотрубок, из которых делают сенсоры на пероксид водорода, рибофлавин и аскорбиновую кислоту. Так при лечении злокачественных опухолей можно будет отслеживать эффективность лекарств.

Физики из Университета Квинсленда построили удивительно точную полуэмпирическую модель квантовых явлений и фазовых переходов в спин-кроссовер веществах. Их получают внедрением в твердые матрицы примеси металлоорганических комплексов, состояния которых можно переключать внешними полями. Такие материалы, например, в виде тонких пленок, проявляют разнообразные переходы, необходимые для работы различных электронных приборов. Ученые продемонстрировали результаты своей работы на кремниевой матрице, а также предложили химикам пути синтеза новых материалов.

Жидкий металл — проводник, а газообразный металл при не слишком больших давлениях — вроде изолятор. Вопрос: переходы газ — жидкость и изолятор — проводник – это один переход или два? Исследовали его и экспериментально, и теоретически, и вроде договорились, что у щелочных металлов это один, а у ртути — вроде два, а остальные очень уж сложно исследовать. Авторы работы А.Л.Хомкин и А.С.Шумихин (Объединенный институт высоких температур РАН) построили новую модель этого загадочного состояния, которое отчасти жидкость, а отчасти газ, и получили неплохое согласование с экспериментальными данными.

Исследователи из Российского федерального ядерного центра взяли неодимовый лазер и выяснили, при какой мощности импульса разрушается макет астероидов разного типа и на какого размера осколки.

Странный способ увеличить стойкость контактов предложили ученые из Санкт-Петербургского государственного университета.

Сотрудники Национального исследовательского Томского политехнического университета изучили отскок друг от друга взаимодействующих капель воды.

Сотрудники Физико-технического института имени А.Ф.Иоффе сделали источник электроэнергии на основе изотопа водорода, трития, и полупроводниковой структуры AlGaAs/GaAs.

Интенсивность электромагнитного излучения шаровой молнии оценили исследователи из Ярославского государственного университета им. П.Г.Демидова и предложили механизм генерации этого излучения.

Ученые из Института фотонных технологий и Тихоокеанского океанологического института им. В.И.Ильичева РАН исследовали то, что они назвали лазероиндуцированным режимом сверхинтенсивного пузырькового кипения.

Нейтрино сверхвысоких энергий ищут на Южном полюсе, используя детекторы ARA (Askaryan Radio Array), названные в честь Г.А.Аскарьяна, который предсказал эффект генерации вспышек радиоизлучения Вавилова — Черенкова при прохождении высокоэнергетических фотонов через вещество.

Одновременные наблюдения волн разной природы позволили выполнить очередную проверку ОТО и ограничить диапазоны параметров альтернативных теорий гравитации.

Исследователи из МФТИ и ФИАНа им. П.Н.Лебедева разработали новый тип катодолюминесцентной лампы с катодом на основе пучка углеродных волокон.

Ученые из Университета Гренобль Альпы выполнили экспериментальное исследование одномерного «газа» солитонов в воде, то есть уединенных волн на поверхности. Стационарное состояние солитонного газа хорошо соответствовало расчетам и результатам моделирования, выполненного ранее исследователями из ИПФ РАН и НГТУ.