Делится или не делится?
Исследователи из Принстонского университета провели эксперименты с материалами, известными как квантовые спиновые жидкости, и обнаружили доказательства того, что электроны в квантовом режиме ведут себя так, как будто они состоят из двух частиц: одна частица, которая даёт электрону его отрицательный заряд, а другая обеспечивает его магнитоподобное свойство, известное как спин.
Во всех материалах спин электрона может быть направлен «вверх» или «вниз». В обычном магните, когда температура падает ниже критической температуры, все спины равномерно указывают в одном направлении по всему образцу. Однако в материалах в состоянии спиновой жидкости спины электронов направлены по-разному даже при охлаждении близком к абсолютному нулю. Вместо этого спины постоянно меняются в четко скоординированном «танце». В результате получается одно из самых запутанных квантовых состояний из когда-либо существовавших.
Объяснение этой спиновой жидкости дал лауреат Нобелевской премии Филип Андерсон: в квантовом режиме электрон можно рассматривать состоящим из двух частиц, одна несет отрицательный заряд электрона, а другая – его спин (Андерсон назвал такую частицу спиноном).
В новом исследовании команда учёных искала признаки спинона в спиновой жидкости, состоящей из атомов рутения и хлора. При температурах на долю Кельвина выше абсолютного нуля и в присутствии сильного магнитного поля кристаллы хлорида рутения переходят в состояние спиновой жидкости. Исследователи измеряли теплопроводность кристалла. Наличие спинонов должно было проявиться в виде колеблющегося рисунка на графике зависимости теплопроводности от магнитного поля.
В серии экспериментов, проходивших в течение почти трех лет, учёные обнаружили микроскопические колебания температуры, соответствующие спинонам, что свидетельствует о том, что в спиновой жидкости электрон действительно «состоит» из двух частиц.
Так что помни, всё в этом мире можно довести до такого состояния, что даже электрон начнёт себя вести неадекватно. Для этого правда нужно сильно постараться и охладить почти до абсолютного нуля и замучить магнитным полем.
Инфа отсюда.
#физика
Учёные нашли новое доказательство двойственной природы электрона в квантовой спиновой жидкости.Многие вещи гораздо сложнее, чем нам кажутся. Например, пареная репа готовится целый час, а пять копеек чеканят из стали с мельхиоровым покрытием. Но в науке же есть действительно простые вещи. Вот возьмём электрон – элементарная частица. Что проще? Ох, уж очень он не прост, этот электрон.
Исследователи из Принстонского университета провели эксперименты с материалами, известными как квантовые спиновые жидкости, и обнаружили доказательства того, что электроны в квантовом режиме ведут себя так, как будто они состоят из двух частиц: одна частица, которая даёт электрону его отрицательный заряд, а другая обеспечивает его магнитоподобное свойство, известное как спин.
Во всех материалах спин электрона может быть направлен «вверх» или «вниз». В обычном магните, когда температура падает ниже критической температуры, все спины равномерно указывают в одном направлении по всему образцу. Однако в материалах в состоянии спиновой жидкости спины электронов направлены по-разному даже при охлаждении близком к абсолютному нулю. Вместо этого спины постоянно меняются в четко скоординированном «танце». В результате получается одно из самых запутанных квантовых состояний из когда-либо существовавших.
Объяснение этой спиновой жидкости дал лауреат Нобелевской премии Филип Андерсон: в квантовом режиме электрон можно рассматривать состоящим из двух частиц, одна несет отрицательный заряд электрона, а другая – его спин (Андерсон назвал такую частицу спиноном).
В новом исследовании команда учёных искала признаки спинона в спиновой жидкости, состоящей из атомов рутения и хлора. При температурах на долю Кельвина выше абсолютного нуля и в присутствии сильного магнитного поля кристаллы хлорида рутения переходят в состояние спиновой жидкости. Исследователи измеряли теплопроводность кристалла. Наличие спинонов должно было проявиться в виде колеблющегося рисунка на графике зависимости теплопроводности от магнитного поля.
В серии экспериментов, проходивших в течение почти трех лет, учёные обнаружили микроскопические колебания температуры, соответствующие спинонам, что свидетельствует о том, что в спиновой жидкости электрон действительно «состоит» из двух частиц.
Так что помни, всё в этом мире можно довести до такого состояния, что даже электрон начнёт себя вести неадекватно. Для этого правда нужно сильно постараться и охладить почти до абсолютного нуля и замучить магнитным полем.
Инфа отсюда.
#физика
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Прекрасные скрипичные мелодии рождаются в инструменте благодаря колебаниям струны. Для получения чистого и не фальшивого музыкального звука необходимо, чтобы колебания имели постоянную частоту, то есть стабильную высотность, которой виртуозный исполнитель мог бы легко управлять. Но натянутые струны скрипки колеблются столь быстро, что разглядеть что-либо невозможно. Однако с современными высокоскоростными камерами это довольно просто, поэтому наслаждаемся колебаниями струны и рождением шедевра.
#физика
#физика
Суббота и новый субботник: что на картинке?
Ответ завтра.
Удачи!
Ответ завтра.
Удачи!
Anonymous Poll
23%
Коралл
22%
Пестик
35%
Улитка
20%
Нанососки
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Начнём эту неделю с лактации! Да, да, именно так сжимаются и сдавливаются клетки, когда молоко выталкивается из молочной железы мыши. Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса окрасили альвеолярные клетки молочной железы, чтобы лучше рассмотреть их в действии и понять, как запускается и прекращается лактация у млекопитающих. В этом эксперименте учёные стимулировали клетки гормоном окситоцином, который заставляет окружающие базальные клетки сокращаться вокруг видимых здесь альвеолярных клеток. Цвета соответствуют глубине изображения: синий – ближе к нам, а красный – глубже в изображение.
#био
#био
Спасатели, вперёд!
Ученые из Вашингтонского государственного университета в Пулмане нашли новый способ превращения самого популярного в мире пластика – полиэтилена – в реактивное топливо и другие жидкие углеводородные продукты, внедрив новый энергоэффективный процесс, который занимает около часа. И, конечно, это каталитический процесс.
В этом процессе объединяются переходный металл рутений с часто используемым растворителем гексаном для разрушения полиэтилена – наиболее используемого полимера в упаковке, например пластиковые бутылки. В результате нового процесса до 90% пластика за час превращается в жидкое топливо и смазочные материалы.
Как говорят учёные, они «обнаружили синергию между растворителем и катализатором» и всего при 200 градусах Цельсия могут получать нужные углеводороды.
Так что помни, синергия там у них или ещё какое извращение, но новый рутениевый катализатор с гексаном спасут китов Мадагаскара и аборигенов Полинезии от твоей небрежно выкинутой пластиковой бутылки. Лучше уж самолёт сожжёт этот керосин к чёртовой матери, а не зверушки обожрутся пластиком!
Инфа отсюда.
#катализ #химия
Учёные нашли способ превратить пластиковые отходы в авиакеросин за один час.На прошлой неделе мир от пластика не спасали – значит пора начинать на этой.
Ученые из Вашингтонского государственного университета в Пулмане нашли новый способ превращения самого популярного в мире пластика – полиэтилена – в реактивное топливо и другие жидкие углеводородные продукты, внедрив новый энергоэффективный процесс, который занимает около часа. И, конечно, это каталитический процесс.
В этом процессе объединяются переходный металл рутений с часто используемым растворителем гексаном для разрушения полиэтилена – наиболее используемого полимера в упаковке, например пластиковые бутылки. В результате нового процесса до 90% пластика за час превращается в жидкое топливо и смазочные материалы.
Как говорят учёные, они «обнаружили синергию между растворителем и катализатором» и всего при 200 градусах Цельсия могут получать нужные углеводороды.
Так что помни, синергия там у них или ещё какое извращение, но новый рутениевый катализатор с гексаном спасут китов Мадагаскара и аборигенов Полинезии от твоей небрежно выкинутой пластиковой бутылки. Лучше уж самолёт сожжёт этот керосин к чёртовой матери, а не зверушки обожрутся пластиком!
Инфа отсюда.
#катализ #химия
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
В этом году ещё не было, так что имеем полное право посмотреть на аквариум с гексафторидом серы SF₆. Этот бесцветный газ в пять раз тяжелее воздуха, поэтому никуда из аквариума он деться не может, и лодка(?) из фольги может отлично плавать по поверхности гексафторида, пока этот тяжёлый газ не наполнит само судно.
#химия
#химия
Супермелкоскоп
В 2018 году исследователи из Корнелла создали мощный детектор, который в сочетании с процессом, управляемым алгоритмом, и называемым птихография, позволили установить мировой рекорд среди микроскопов. Но тот детектор работал только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов. Что-нибудь более толстое приводит к тому, что электронный луч многократно рассеиваются в образце так, что понять что-то становилось невозможным.
Теперь та же команда из Корнелла смогла побороть многократное рассеяние и в два раза превзошла свой собственный рекорд с помощью нового электронного микроскопа с детектором матрицы пикселей (EMPAD). Этот микроскоп включает в себя ещё более сложные алгоритмы трехмерной реконструкции.
Итак, на картинке кристалл ортоскандата празеодима (PrScO₃), увеличенный в 100 миллионов раз. Разрешение (а теперь оно составляет менее 20 пикометров или 0,2 Å) настолько точное, что единственное размытие, которое остается на изображении – это тепловое колебание самих атомов.
Птихография работает за счёт сканирования перекрывающихся интерференционных картин рассеяния от образца и поиска изменений в области их перекрытий. Детектор слегка расфокусирован, что размывает электронный луч для получения как можно более широкого диапазона данных. Затем эти данные восстанавливаются с помощью сложных алгоритмов, в результате чего получается сверхточное изображение с точностью до пикометра (одна триллионная метра).
Электронная птихография позволяет рассмотреть атомы с невероятной точностью. И можно подумать, что исследователи могли бы снова побить свой рекорд, используя материал, который состоит из более тяжелых атомов, которые меньше колеблются, или охладив образец. Но даже при нулевой температуре атомы все равно имеют квантовые флуктуации, поэтому принципиального улучшения ждать не стоит.
Так что помни, «ptycho» в переводе с греческого означает «перекрытие», «grapho» переводится, как «пишу», а «электрон», как «янтарь», поэтому электронная птихография – это янтарное пишуперекрытие, которое позволяет рассматривать атомы с разрешением меньше 20 пикометров. Конечно, если оно вам надо.
Инфа отсюда.
#физика #нано
Учёные смогли рассмотреть атомы с рекордным разрешением.Есть вещи стабильные и незыблемые, как скала, число π или В.В. Путин. Но хорошо, что есть вещи, которые могут меняться. Вдвойне хорошо, когда мы можем эти изменения наблюдать воочию. Например, всего три года назад (всего?!) мы восхищались (ну, ладно, я восхищался) как наноэнтузиасты из США установили рекорд разрешающей способности для электронного микроскопа – они смогли рассмотреть атомы с разрешением 0,39 Å! Напомню, что 1Å ангстрем – это одна десятая нанометра или одна десятимиллиардная метра. И вот сегодня новый рекорд!
В 2018 году исследователи из Корнелла создали мощный детектор, который в сочетании с процессом, управляемым алгоритмом, и называемым птихография, позволили установить мировой рекорд среди микроскопов. Но тот детектор работал только с ультратонкими образцами толщиной в несколько атомов. Что-нибудь более толстое приводит к тому, что электронный луч многократно рассеиваются в образце так, что понять что-то становилось невозможным.
Теперь та же команда из Корнелла смогла побороть многократное рассеяние и в два раза превзошла свой собственный рекорд с помощью нового электронного микроскопа с детектором матрицы пикселей (EMPAD). Этот микроскоп включает в себя ещё более сложные алгоритмы трехмерной реконструкции.
Итак, на картинке кристалл ортоскандата празеодима (PrScO₃), увеличенный в 100 миллионов раз. Разрешение (а теперь оно составляет менее 20 пикометров или 0,2 Å) настолько точное, что единственное размытие, которое остается на изображении – это тепловое колебание самих атомов.
Птихография работает за счёт сканирования перекрывающихся интерференционных картин рассеяния от образца и поиска изменений в области их перекрытий. Детектор слегка расфокусирован, что размывает электронный луч для получения как можно более широкого диапазона данных. Затем эти данные восстанавливаются с помощью сложных алгоритмов, в результате чего получается сверхточное изображение с точностью до пикометра (одна триллионная метра).
Электронная птихография позволяет рассмотреть атомы с невероятной точностью. И можно подумать, что исследователи могли бы снова побить свой рекорд, используя материал, который состоит из более тяжелых атомов, которые меньше колеблются, или охладив образец. Но даже при нулевой температуре атомы все равно имеют квантовые флуктуации, поэтому принципиального улучшения ждать не стоит.
Так что помни, «ptycho» в переводе с греческого означает «перекрытие», «grapho» переводится, как «пишу», а «электрон», как «янтарь», поэтому электронная птихография – это янтарное пишуперекрытие, которое позволяет рассматривать атомы с разрешением меньше 20 пикометров. Конечно, если оно вам надо.
Инфа отсюда.
#физика #нано
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Наши опытные посетители без труда узнают соединения лития, окрашивающие пламя в карминово-красный цвет. Именно эта окраска позволяет определять литий и его соединения ещё с 1818 года, когда немецкий химик Леопольд Гмелин установил сей замечательный факт. А сегодня у нас горит метилат лития.
Ещё один интересный факт, что красно-пурпурный или, как любят говорить химики ещё с 17-го века, карминово-красный цвет, берёт свой название от красного красителя кармина. Он получается из карминовой кислоты, которую производят самки насекомых кошенили.
#химия
Ещё один интересный факт, что красно-пурпурный или, как любят говорить химики ещё с 17-го века, карминово-красный цвет, берёт свой название от красного красителя кармина. Он получается из карминовой кислоты, которую производят самки насекомых кошенили.
#химия
Суббота и новый субботник: что на картинке?
Ответ завтра.
Удачи!
Ответ завтра.
Удачи!
Anonymous Poll
7%
Лёд
46%
Гриб
29%
Нитрат серебра
18%
Рис
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Туманная камера или камера Вильсона позволяет наблюдать треки заряженных частиц. Камень внутри – это минерал, содержащий уран. При распаде урана он высвобождает альфа- и бета-частицы. Альфа-частицы (или ядра гелия) оставляют длинные и широкие следы, а бета-частицы (электроны высокой энергии) – более изогнутые. Камера наполнена перенасыщенными парами изопропилового спирта. Движение частиц через пар заставляют его конденсироваться в этих треках, оставляя след подобный тому, который оставляют самолеты в небе.
#физика
#физика
Углеродный новичок
Углерод углероду рознь. Есть уголь, графит, сажа – известные большинству людей, хотя бы иногда посещавших школу, но есть и наноразмерные формы, самая известная из которых двухмерный лист толщиной в один атом, состоящий из углеродных шестиугольников – графен. Его необычные свойства вдохновили многих наноучёных. Но кроме гексагонально устроенного графена было теоретически предсказано, что атомы углерода могут и по-другому располагаться в плоскости. Однако получить такие двухмерные углеродные наноматериалы не удавалось.
Не удавалось, пока за дело не взялись нанисты из Марбургского университета в Германии и Университета Аалто в Финляндии, которые смогли получить новую углеродную сеть, которая также атомарно тонка, как графен, но состоит из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решетку.
Новый материал – а называется он бифениленовая сеть – получается путем сборки углеродсодержащих молекул на чрезвычайно гладкой золотой поверхности. Эти молекулы сначала образуют цепи, которые состоят из связанных шестиугольников, а последующая реакция дегидрофторирования на поверхности интерполимера соединяет эти цепи вместе, образуя квадраты и восьмиугольники. В итоге имеем не такую идеальную сеть из шестиугольников, как у графена, а как на картинке: вверху схематично показано соединение атомов углерода, образующие квадраты, шестиугольники и восьмиугольники, а нижняя часть – это изображение, полученное с помощью микроскопии высокого разрешения.
В отличие от графена и других форм углерода, новая бифениленовая сеть обладает свойствами металла. Узкие полоски сетки проводят ток как металл, в то время как графен является полупроводником. А значит такие полосы отлично проводят ток, и их можно будет использовать в качестве проводов в будущих электронных устройствах на основе углерода. Кроме этого, новая углеродная сеть может стать превосходным анодным материалом в литий-ионных батареях.
Так что помни, бифениленовая сеть – как младший уродливый брат идеального графена, состоит квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, но проводит ток, как металл.
Инфа отсюда.
#нано #химия
Получена новая аллотропная модификация двумерного углерода.Ничто так не взбодрило и не возбудило весь учёный мир в 21 веке, как углеродные наноматериалы, а особенно графен. Годы идут и к очарованию всемогущество графена начали привыкать. Блеск и мощь короля научных грантов и грантиков, публикаций в Science и Вестнике урюпинского ГУКУ начали как-то тускнеть, а сам графен даже немного забываться. Но настоящие наноинженера знают, что если продолжать ковырять углерод, то там нас ждёт ещё много сюрпризов…
Углерод углероду рознь. Есть уголь, графит, сажа – известные большинству людей, хотя бы иногда посещавших школу, но есть и наноразмерные формы, самая известная из которых двухмерный лист толщиной в один атом, состоящий из углеродных шестиугольников – графен. Его необычные свойства вдохновили многих наноучёных. Но кроме гексагонально устроенного графена было теоретически предсказано, что атомы углерода могут и по-другому располагаться в плоскости. Однако получить такие двухмерные углеродные наноматериалы не удавалось.
Не удавалось, пока за дело не взялись нанисты из Марбургского университета в Германии и Университета Аалто в Финляндии, которые смогли получить новую углеродную сеть, которая также атомарно тонка, как графен, но состоит из квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, образующих упорядоченную решетку.
Новый материал – а называется он бифениленовая сеть – получается путем сборки углеродсодержащих молекул на чрезвычайно гладкой золотой поверхности. Эти молекулы сначала образуют цепи, которые состоят из связанных шестиугольников, а последующая реакция дегидрофторирования на поверхности интерполимера соединяет эти цепи вместе, образуя квадраты и восьмиугольники. В итоге имеем не такую идеальную сеть из шестиугольников, как у графена, а как на картинке: вверху схематично показано соединение атомов углерода, образующие квадраты, шестиугольники и восьмиугольники, а нижняя часть – это изображение, полученное с помощью микроскопии высокого разрешения.
В отличие от графена и других форм углерода, новая бифениленовая сеть обладает свойствами металла. Узкие полоски сетки проводят ток как металл, в то время как графен является полупроводником. А значит такие полосы отлично проводят ток, и их можно будет использовать в качестве проводов в будущих электронных устройствах на основе углерода. Кроме этого, новая углеродная сеть может стать превосходным анодным материалом в литий-ионных батареях.
Так что помни, бифениленовая сеть – как младший уродливый брат идеального графена, состоит квадратов, шестиугольников и восьмиугольников, но проводит ток, как металл.
Инфа отсюда.
#нано #химия
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Сегодня у нас (слева направо): водопроводная вода, солёная вода и ртуть. Как видим, вода из-под крана очень плохой проводник, солёная вода уже получше, а ртуть (кто бы мог подумать?!) вообще огонь! Конечно, ртуть – жидкость при нормальных условиях, но металл, поэтому отличный проводник электричества.
И, конечно, не забываем, что не так опасна ртуть, как её пары. Ртуть испаряется даже при комнатной температуре: скорость испарения элементарной ртути при 20 °C составляет около 50 мкг с сантиметра квадратного в час. Учитывая, что предельное количество ртути, после которого возникают «необратимые побочные эффекты», составляет 3,1 мг на м³ в течение 10 минут или 0,33 мг на м³ в течение 8 часов, то не всё так уж плохо, но помещение лучше хорошо проветривать.
#физика
И, конечно, не забываем, что не так опасна ртуть, как её пары. Ртуть испаряется даже при комнатной температуре: скорость испарения элементарной ртути при 20 °C составляет около 50 мкг с сантиметра квадратного в час. Учитывая, что предельное количество ртути, после которого возникают «необратимые побочные эффекты», составляет 3,1 мг на м³ в течение 10 минут или 0,33 мг на м³ в течение 8 часов, то не всё так уж плохо, но помещение лучше хорошо проветривать.
#физика