Прегледи: 2501 - Коментари: 0
РУСКИ физици и химици с върхови открития за свръхпроводници и наночастици за фотопанели

РУСКИ физици и химици с върхови открития за свръхпроводници и наночастици за фотопанели РУСКИ физици и химици с върхови открития за свръхпроводници и наночастици за фотопанели

СЛЕД погрома на Горбачов и Елцин руската наука при Владимир Путин се върна на световния връх.

Долните две статии са за теоретични открития на руски физици и химици, но на базата на опити и с кардинални практически приложения. Става въпрос не само за невероятно число средства от приложението им, но и за изпреварване на западни учени.

И в двата случая, като използват предишни открития на учени от САЩ, руските учени ги развиват и достигат революционни постижения:

РУСКИТЕ физици откриха ново полезно свойство на свръхпроводниците

Така /виж горната снимка/ художникът си представя как свръхповодниците ускоряват вълните в магнитни материали
© Пресс-служба МФТИ
От: РИА Наука

МОСКВА, 15 авг — РИА Новости.

Свръхпроводниците могат да ускоряват особени вълни вътре в магнитни материали, които стават основа на компютрите на бъдещето.

До такъв извод достигнаха руските и чуждите учени, които публикуваха статия в списанието Advanced Functional Materials. Свръхпроводимостта и феромагнетизмът са антагонистични явления, в тяхната същност лежат точно противоположни неща.

"Затова тяхното съществуване винаги предизвиква фундаментален интерес. Тяхното съвместяване позволява да се увеличи бързината на системите или да се понижи енергопотреблението на системата" – разказва Игор Головчанский, физик от Московския физико-технически институт /МФТИ/, чиито слова привежда пресслужбата на ВУЗ-а.

Всички свръхпроводници притежават необикновено свойство – те не "обичат" магнитното поле и се стремят да го изхвърлят в този случай, ако линиите на това поле контактуват с тях. Ако силата на полето надвишава определена стойност, то тогава свръхпроводникът рязко губи своите свойства и става "обикновен" материал.

Учените отдавна се интересуват от това как този феномен, който те наричат "ефект на Майснер", ще влияе на поведението на различни магнитни материали, които сега се употребяват за създаване на носители на информация и изчислителни прибори. Да се направи това е не така просто, тъй като е необходимо, че нито този, нито другия материал да не изгубят свойствата си и при това учените да могат да наблюдават за това какво става вътре в него.

Като експериментират със своеобразните "сандвичи" от свръхпроводник на основата на ниобий и магнитен материал от желязо и никел, Головчанский и колегите му откриват необикновен ефект, за чието съществуване по-рано учените не са предполагали.

Като обстрелват тази структура с порции микровълни, физиците забелязват, че материалът по-силно взаимодейства и поглъща това излъчване съвсем не с тези честоти, които предсказва теорията. По-нататъшните опити показват, че мащабите на тези промени много силно зависят от температурата на свръхпроводника и някои други негови свойства.

Причината за това, както се изяснява в хода на следващите опити и теоретични търсения, е, че свръхпроводникът ускорява движението на така наречените "спинови" вълни. С този термин учените наричат особените колективни колебания вътре в магнитните материали, свързани с измененията в характера на тяхното въртене около оста си.

Движението на тези вълни изменя намагнитването на този материал, в чиято вътрешност те съществуват, което може да се използва за предаване на информация и редица други цели. Съответно свръхпроводникът по някакъв начин повишава фазовата скорост на тези колебания, което изменя взаимодействието на магнитните материали с микровълновото излъчване.

Както предполагат Головчанския и неговите колеги, спиновите вълни се ускоряват за сметка на това, че те взаимодействат със своеобразни "огледални" отражения на самите себе си, които възникват на повърхността на свръхпроводника заради "ефекта на Майснер". Учените се надяват, че резултатите от опитите им и свързаната с тях теория ще помогнат да се създават компютри на бъдещето на базата на спиновите вълни.

Тези компютри явно подобряват бързото действие и понижават енергопотреблението, като ги обединят със свръхроводници.

Превод: Димитър КУНЕВ – Български и Словянски


ХИМИЦИ от МГУ /Московския държавен университет "Ломоносов"/ създадоха идеални наночастици за слънчевите батерии

ПЛАСТИНА от графен и фотонен кристал от силиций преобразува светлината на инфрачервен лазер – Рисунка на художник

От: РИА Наука

МОСКВА, 15 авг – РИА Новости.

РУСКИ учени се научиха първи в света точно и евтино да приготвят фотонни кристали, които служат за основа на слънчеви батерии и светлинни компютри на бъдещето.

Описание на методиката на тяхното производство бе публикувано в списанието Electrochemistry Communications. "Употребяваните по-рано методики на анодиране не позволяваха да се получават материали с голяма степен на периодичност на структурата. Ние разработихме нова методика, която позволява много точно да се контролира дебелината на слоевете с различна порестост в оформената оксидна пластина" – казва Сергей Кушнир, научен сътрудник в Химическия факултет на МГУ.

За последните години учените създадоха няколко изкуствени материали, необикновени оптически структури, които превръщат вълните от един вид в други видове електромагнитни излъчвания. Например през 2012 г физици от САЩ създават прибор, който превръща светлината в микровълново излъчване, а през 2014 г група други учени разработи прототип на инфрачервени светлинни зрънца, като експериментират с късчета графен.

Много подобни конструкции, които "нарушават" законите на класическата оптика, мога значително да повишат КПД на работата на слънчевите батерии, да станат светлинни компютри и да повишат точността на много други прибори. Проблемът е в това, че те трябва да се произвеждат с голяма точност, което ги прави или твърде скъпи, или неподходящи за промишлено използване.

Кушнир и неговите колеги решават този проблем за един от тези "чудо-материали", фотонните кристали. Те представляват набор от много късчета от различни вещества, които притежават различни оптически и диелектрически свойства. Тяхната комбинация, вложена в определен "възел" – кристал – се проявява като единен обект с "невъзможни" характеристики.

Както казват учените, химиците достатъчно отдавна са се научили да получават подобни структури, като пропускат ток през електроди от титан, потопени във вода и като променят по особен начин напрежението и силата на тока. Тези флуктуации постепенно окисляват една от титановите пластини и я превръщат в порест материал, който се състои от множество фотонни кристали.

Подобни кристали са по-евтини в производството, обаче те притежават доста ниско качество, тъй като дължината на пусти слоеве и титан вътре в тях достатъчно силно варира. Руските химици разбират как възникват подобни дефекти във фотонните кристали и избират нова комбинация от електроимпулси, която не допуска тяхното появяване.

Тази "програма" на производство на наночастици, както пишат изследователите, отчита не само колебанията на силата и напрежението на тока, но и общия заряд, който се пропуска през титановата пластина. Подобна модификация от тази методика за създаване на фотонни кристали позволи на Кушнир и колегите му да създадат равни частици от нанотръбички с фактически еднакви размери, което по-рано не се е удавало с помощта на електродите.

Успешното създаване на подобни частици позволява да се повиши ефективността на работа на слънчевите батерии 1,5 пъти, което открива колосален простор за тяхната практическа употреба.

Превод: Димитър КУНЕВ – Български и Словянски




Потребител:


Коментар: