ПРОРЫВ

Дифракция частиц на свете: 70 лет от идеи до эксперимента
Согласно квантовой науке, все частицы могут проявлять волновые свойства, тогда как волны могут вести себя подобно частицам (“дуализм частица-волна”). Мало кто знает, что еще сэр Исаак Ньютон был активным проповедником корпускулярной природы света. Но лишь в начале двадцатого века смутные догадки обрели прочный фундамент – квантовую механику.

Самое наглядное проявление волновой природы того или иного объекта – это явление дифракции. Проще всего наблюдать дифракцию света. Например, взглянув на компакт-диск, можно увидеть радугу, возникающую из-за дифракции световых лучей на регулярно расположенных “дорожках”, расстояние между которыми сравнимо с длиной волны света. Когерентное сложение световых волн, рассеянных под определенными углами, и приводит к появлению радужного узора на поверхности компакт-диска.

Но если волны могут вести себя как частицы, а частицы – как волны, то дифракция должна иметь место и в том случае, если в только что рассмотренном примере мы поменяем местами свет и вещество, а именно – рассмотрим дифракцию частиц на свете. Конечно, изготовить компакт-диск из светового луча нам вряд ли удастся, но сама идея представляется довольно любопытной, хотя и (на первый взгляд) – весьма фантастичной. Эта идея была впервые высказана почти 70 лет назад в работе [1] двух крупнейших физиков прошлого века – П.Л.Капицы и П.А.Дирака (так и оставшейся их единственной совместной статьей). Для создания дифракционной решетки из света Капица и Дирак предложили использовать стоячую световую волну, образованную излучением ртутной лампы, а роль дифрагирующих частиц по их замыслу должны были играть электроны: периодически расположенные в пространстве пучности и нули осциллирующего электрического поля и образуют “решетку” для рассеяния электронов.

Однако впервые эффект Капицы-Дирака был экспериментально продемонстрирован не для электронов, а для атомов [2]. Это связано с тем, что свободные электроны чрезвычайно слабо взаимодействуют с оптическим излучением. Поэтому “оптическая дифракционная решетка” для них является практически прозрачной (тогда как рассеивающая сила, которая действует со стороны стоячей световой волны на атомы, может быть искусственно увеличена в миллиарды раз, если энергия кванта света близка к энергии внутриатомных переходов).

Первоначальная идея Капицы и Дирака была реализована лишь в третьем тысячелетии. Авторам работы [3], недавно опубликованной в журнале “Nature”, все же удалось с помощью различных экспериментальных ухищрений зарегистрировать дифракционную картину, образованную при взаимодействии электронного пучка со светом. Значение работы [3] состоит не только в экспериментальной демонстрации старой теоретической идеи, но и в том, что она указывает новый практический способ манипуляции квантовыми состояниями. Это может быть использовано в таких передовых областях современной науки как квантовые вычисления, атомные лазеры и т.д.

  1. P.L.Kapitza, P.A.Dirac, Proc. Camb. Philos. Soc., 1933, 29, p.297
  2. P.L.Gold et al., Phys. Rev. Lett., 1986, 56, p.827
  3. D.L.Freimund et al., Nature, 2001, 413, p.142

ФУЛЛЕРЕНЫ И НАНОТРУБКИ

Упорядоченный рост однослойных углеродных нанотрубок в электрическом поле
Для развития работ по применению нанотрубок в микроэлектронике и эмиссионной электронике необходимы технологии их воспроизводимого синтеза на больших подложках. На сегодня наиболее успешным можно считать метод химического осаждения из углеводородов. Исследователи из Станфордского Университета (США) обнаружили, что существенное влияние на процесс химического осаждения углеродных нанотрубок оказывает внешнее электрическое поле, способствующее упорядочению нанотрубок в направлении поля. В качестве подложки они использовали кварцевую пластину, на поверхность которой предварительно осаждали слой поликристаллического кремния толщиной 3мкм. Рисунок в поли-Si формировали по шаблону методом фотолитографии и плазменного травления - два продольных выступа шириной 5мкм, разделенных друг от друга и от других двух выступов (шириной 0.5см) 10–40мкм траншеями. С помощью специального штампа на поверхность образца наносили жидкофазный каталитический прекурсор. Выращивание однослойных углеродных нанотрубок проводили методом химического осаждения, пропуская через тигель в течение 4 мин. смесь метана с водородом (объемное содержание 5:2 при полном потоке 700см3/мин.) при температуре 700оС. При этом к широким выступам прикладывали либо постоянное (напряжение до 200В), либо переменное (с частотой 30МГц и амплитудой 10В) электрическое поле в плоскости подложки и перпендикулярно направлению траншей. Как показывают наблюдения, выполненные с помощью сканирующего электронного микроскопа, нанотрубки, полученные в отсутствие электрического поля, имеют хаотическую ориентацию. При наложении напряжения величиной 5 – 10В (напряженность поля 0.1–0.25В/мкм) нанотрубки ориентируются вдоль направления электрического поля. Еще более высокое упорядочение нанотрубок наблюдается при напряжениях в диапазоне 20 – 200В (напряженность поля 0.5 – 2В/мкм). Дальнейшее повышение напряженности оказалось невозможным из-за образования дугового разряда между электродами. Описанный метод выращивания продольно ориентированных нанотрубок с помощью электрического поля может оказаться полезным при разработке наноэлектронных устройств на основе углеродных нанотрубок.

Appl. Phys. Lett. 2001, 79, p.3155 А.В.Елецкий

Нановесы из углеродных нанотрубок

Изготовлены самые чувствительные и самые маленькие в мире весы!

Как хорошо известно, масса частицы, находящейся на конце пружины, может быть определена, если измерена частота колебаний и известна постоянная пружины. Так же можно определять очень малую массу, подсоединенную к свободному концу углеродной нанотрубки (см. рисунок). Ранее авторы работы [1] продемонстрировали новый метод измерения механической прочности нанотрубки, основанный на измерении отклонения ее кончика (другой конец фиксирован) под действием электростатических сил, вызванных приложением внешнего напряжения. Если же прикладывать к нанотрубке напряжение с измеряемой частотой, то при совпадении этой частоты с собственной частотой колебаний нанотрубки можно добиться резонанса и таким образом точно определить частоту колебаний нанотрубки. Далее подсоединенная масса (даже очень незначительная) может быть определена путем простого вычисления. На нановесах можно “взвесить” объект, масса которого равна (22± 6)?10-15г! При подсоединении такой массы резонансная частота падает более чем на 40%. Авторы считают, что нанотрубные весы найдут применение для измерения больших биомолекул и других биологических объектов, например, вирусов.                        О.Алексеева

Z.L.Wang, P.Poncharal, W.A. de Heer. Measuring physical and mechanical properties of individual carbon nanotubes by in situ TEM. J. Phys. Chem. Solids, 2000, 61(7), pp.1025-1030

КВАНТОВЫЙ КОМПЬЮТЕР

Измерено направление отдельного спина в квантовой точке!
Физикам из Institute for Microstructural Science и Univ. de Sherbrooke (Канада) впервые удалось измерить направление спина отдельного электрона, находящегося в квантовой точке [1]. Напомним, что огромный интерес к такому измерению вызван стремлением создать твердотельный квантовый компьютер, основанный на спиновых состояниях электронов. Для того чтобы считать результат вычислений в таком компьютере, необходимо определить спиновое состояние кубитов, входящих в регистр результата, т.е. измерить ориентацию спина у отдельных электронов. Хоть авторы и не упоминают работы известного австралийского физика Кейна, основная идея, на наш взгляд, все-таки принадлежит ему. Именно он предложил использовать эффект спиновой блокады, приводящий к спин-зависимому туннелированию. Далее эта идея была развита в различных вариантах, один из которых и был реализован экспериментально канадскими физиками.

На рис. 1b показано изображение структуры затворов, которые формируют квантовую точку между двумя областями двумерного электронного газа (2DEG). Изображение получено с помощью сканирующего электронного микроскопа. Затворы S и Т управляют высотой потенциальных барьеров между квантовой точкой и 2DEG. Затвор Р управляет количеством электронов в квантовой точке. Их количество можно определить, пересчитав количество пиков на вольт-амперной характеристике этой структуры при ее работе в режиме одноэлектронного транзистора. Протекание тока через квантовую точку обусловлено резонансным туннелированием через уровень верхнего электрона в точке (рис. 1а). Если на нем находится один электрон, что возможно при нечетном количестве электронов в точке, то туннелирование электронов из одной половины 2DEG в другую половину через квантовую точку происходит только в том случае, когда спины электронов антипараллельны (рис. 1с). В противном случае такое туннелирование запрещено принципом Паули, т.е. реализуется режим спиновой блокады.

Но как получить и контролировать спин-поляризованное состояние электрона в квантовой точке и в 2DEG? Вот тут авторы воспользовались уже известным явлением: при приложении магнитного поля в результате Зеемановского расщепления в краевых состояниях 2DEG происходит пространственное разделение электронов по спину. Этот же эффект позволяет управлять спином электрона в квантовой точке. В эксперименте “сработали” все предсказания теории.

В.Вьюрков

  1. Physica E, 2001, 11, p.35-40

НАНОСТРУКТУРЫ

Сканирующий зондовый электромагнитный пинцет
Инструментарий для работы с объектами от микро- до атомных размеров продолжает обогащаться… Например, известно использование магнитных микрокатушек, развивающих усилия ~ 0.1-10пН, для перемещения в жидкой среде клеток или отдельных молекул с закрепленными на них магнитными микрочастицами. Разработчики из University of CaliforniaSan Diego представляют, как самостоятельное устройство, зонд-пинцет для магнитных микрочастиц, тройка которых составляла магнитный микромотор в другой их разработке (ПерсТ, вып.18 с.г.). С расстояния больше или равно 40мкм зонд может манипулировать объектами с субмикронной точностью и без заметного теплового влияния. Зонд диаметром 50мкм из магнитомягкого материала помещен в двухслойную катушку из провода 25мкм. Известно, что усилие, действующее на микрочастицу, зависит от степени ее намагничивания и градиента магнитного поля у острия. Градиент, в свою очередь, больше в катушках малого диаметра и при меньшем радиусе закругления острия. На рисунке показана блок-схема зондового манипулятора. Нагревание образца не отмечалось до тока 250мА, в то время, как рабочий ток не превышал 100мА. Это - существенное преимущество перед оптическими ловушками при работе с биообъектами.

Образцы помещаются в плоскую капиллярную трубку прямоугольного сечения (50х500мкм2) с толщиной стенки 40мкм. Внутренняя полость освещается сбоку белым светом ксеноновой лампы через оптоволокно диаметром 1мм. Зонд устанавливается в нескольких микронах от верхней стенки трубки в совмещенном положении с осью микроскопа. Таким образом, наблюдаемая частица всегда находится в поле зрения, а камера перемещается относительно зонда. Отмечен ряд достоинств конструкции. Практически полное внутреннее отражение не позволяет свету выходить через стенки камеры, так что рассеянное излучение от зонда отсутствует и частицы отчетливо видны в поле зрения оптического микроскопа. Верхняя стенка трубки устраняет контакт частиц с зондом. Работа пинцета демонстрируется на последовательных снимках перемещения магнитной частицы по выбранной траектории относительно пары немагнитных частиц, удаленных друг от друга на 10мкм. Из эксперимента по подъему частицы с нижней поверхности камеры к верхней рассчитана сила, которую может развивать пинцет – до 10пН при токе 200мА.

Appl. Phys. Lett., vol. 79, No. 12, pp. 1897-1899

СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНЫЙ СКАНИРУЮЩИЙ ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП GPI SРM-300

GPI SРM – это серия сверхвысоковакуумных сканирующих зондовых микроскопов, предназначенных для получения изображений поверхностей с разрешением вплоть до атомного. В основу конструкции приборов положены следующие принципы:

GPI SPM-300 - сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп, позволяющий получать атомно-разрешенные изображения поверхности при комнатной температуре образца. Прибор может быть использован для изучения любых поверхностных процессов в режиме in vivo. Области применения:

Программное обеспечение реализует различные варианты сканирования СТМ: режим постоянного туннельного тока, режим постоянной высоты, режим записи карты работы выхода, специальный режим измерения и компенсации дрейфа и наклона образца. Кроме того, имеется режим записи вольтамперных характеристик и кривых подвода в любых точках кадра и режим СТМ- литографии.

Прибор разработан в Институте общей физики Российской академии наук в 1994 году и прошел апробацию в течение 6-ти лет в лаборатории поверхностных явлений. Основными объектами исследований являлись реакция хлорирования металлов и полупроводников, углеродные нанотрубки и радиационные дефекты на поверхности графита.

Наиболее значимые научные результаты, полученные на GPI SPM-300 в ИОФАН, представлены на фотографиях и опубликованы в работах [1-6].

  1. Б.В. Андрюшечкин, К.Н. Ельцов, В.М. Шевлюга "Сканирующая туннельная микроскопия фазовых переходов "соразмерная-несоразмерная структура" в хемосорбированных слоях галогена" УФН, 170 (2000) 571.
  2. B.V.Andryushechkin, K.N.Eltsov, V.M.Shevlyuga, V.Yu.Yurov. “Direct STM observation of surface modification and growth of AgCl islands on Ag(111) upon chlorination at room temperatures”. Surface Science, 431 (1999) 96.
  3. B.V.Andryushechkin, K.N.Eltsov, V.M.Shevlyuga. “Atomic structure of silver chloride formed on Ag(111) surface upon low temperature chlorination”. Surface Science, 433-435 (1999) 109.
  4. B.V.Andryushechkin, K.N.Eltsov, V.M.Shevlyuga, V.Yu.Yurov. “Atomic structure of saturated monolayer on Ag(111) surface”. Surface Scienсe, 407 (1998) L633.
  5. К.Н. Ельцов “Поверхностные химические реакции и их применение в нанотехнологии”. Вестник РАН 67 (1997) 985.
  6. K.N.Eltsov, A.N.Klimov, V.Yu.Yurov, U.Bardi, M.Galeotti, V.M.Shevlyuga and A.M.Prokhorov, “Surface atomic structure at Cu(100) chlorination observed with scanning tunneling microscopy”. Письма ЖЭТФ, 62 (1995) 444.

ИОФАН изготавливает и поставляет заказчику любой из серии приборов GPI SPM. На сегодняшний день различные варианты сверхвысоковакуумных сканирующих туннельных микроскопов типа GPI SPM поставлены в

  1. Флорентийский университет (Италия)
  2. Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
  3. Институт автоматики и проблем управления ДВО РАН, г. Владивосток
  4. Физико-технический институт им.Иоффе РАН, С.Петербург
  5. Башкирский государственный университет, г. Уфа
  6. Физико-технический институт УрО РАН, г. Ижевск

 

Контакт: Константин Николаевич Ельцов

Тел. (095) 132 8190

E-mail:eltsov@kapella.gpi.ru

Web-site: http://surface.gpi.ru

КОНКУРЕНТЫ

Криогенный автомобиль? Есть…
но пока…немного неуклюж, больше напоминая ретро-модель, чем современный автомобиль.

Опытный образец такого автомобиля создали в США в университете штата Северный Техас. Криоавтомобиль полной массой 700кг вмещает 124л жидкого азота и оснащен пневмодвигателем мощностью 13кВт, работающем при давлении 10атм. На испытаниях криоавтомобиль развил скорость 58км/час при дальности пробега на одной заправке 24км. Это - прототип будущего криоавтомобиля и его характеристики еще далеки от теоретических, на которые ориентируются авторы. Основные трудности в достижении высоких эксплутационных характеристик связаны, в основном, с созданием эффективного теплообменника, который мог бы обеспечивать стабильный массовый расход и температуру паров азота в широком диапазоне окружающих температур и влажности атмосферы. Кроме того, теплообменник криоавтомобиля не должен обмерзать. Эти проблемы – не принципиальны, но являются достаточно сложной инженерной задачей.

Проблема создания криоавтомобиля вовсе не надумана. Атмосфера больших городов, насыщенная выхлопами автотранспорта с двигателями внутреннего сгорания, становится опасной для их жителей. В густонаселенных районах США, Японии и Европы она стоит уже очень остро, вынуждая производителей автомобилей активно заниматься экологически чистым автотранспортом. В США в штате Калифорния принята программа LEV, которая обязывает производителей автомобилей штата, начиная с 2003 года, оснащать 10% всех новых автомобилей двигателями с нулевым выбросом вредных веществ. Долгое время слова “автомобиль с нулевым выбросом вредных веществ” были синонимом словам электромобиль или автомобиль на водороде (о хранении водорода в массиве углеродных нанотрубок для автомобильных двигателей ПерсТ писал подробно, см. 2000, том 7, вып. 10). Работы над другим типом экологически чистого транспорта – криогенным автомобилем, использующем жидкий азот, ведутся с середины 90-х годов.

Энергию для движения криогенный автомобиль получает за счет кипения жидкого азота при температуре окружающей среды. Криогенный автомобиль состоит из танка с жидким азотом, теплообменника, в котором происходит кипение азота с последующим подогревом паров до температуры, близкой к комнатной, и пневматического двигателя. По принципу действия криогенный автомобиль скорее похож на паровоз, с той лишь разницей, что энергия для парообразования берется из окружающей среды.

Несмотря на то, что при изотермическом рабочем цикле может быть получена механическая работа до 0.4МДж на килограмм жидкого азота, это все же пока в 25 раз меньше энергоемкости двигателя внутреннего сгорания. К слову, энергоемкость современных электрохимических аккумуляторов, используемых в электромобилях в несколько раз ниже, чем у созданного прототипа криоавтомобиля, хотя электромобилями занимаются не один десяток лет. Другие несомненные достоинства криоавтомобиля - низкая стоимость жидкого азота (в 10 раз дешевле бензина) и полная пожаробезопасность. В отличие от электромобиля, здесь не встает проблема утилизации отработанных аккумуляторов. Основной недостаток – большие размеры азотного танка и теплообменика.

Изготовив прототип криоавтомобиля, специалисты университета штата Северный Техас приступили к выполнению заказа на пожаробезопасный криоавтомобиль для космодрома им. Кеннеди во Флориде. Интерес к криоавтомобилям, как к безопасному средству для грузовых и пассажирских перевозок в аэропортах, проявляют и многие авиакомпании. В США в рамках программы UNT Goals планируется создать криоавтомобиль, способный развивать скорость до 100км/ч при длительности пробега на одной заправке жидкого азота в 240км.

За каким автомобилем будущее – электрическим, криогенным или водородным автомобилем, пока предсказать трудно.

В. Щербаков

Криоавтомобиль университета штата Северный Техас

ФИНАНСИРОВАНИЕ

57 млн. долл. – желающим коммерциализировать ВТСП
Министерство энергетики США выделяет 57 млн. долл. на гранты для исследований, которые могут привести к быстрому коммерческому продукту на основе ВТСП. Предметом исследований в рамках 4-х годичной программы могут стать линии электропередач (включая новые кабельные системы, генераторы и подстанции), а также новые разработки магнитно-резонансных томографов и систем сепарации (для очистки минералов). Фирмы и институты, получившие гранты, должны будут дополнительно инвестировать в проекты 60 млн. долл.

Nature, 2001, 413, p.447, Oct.

Приоритет прикладным исследованиям
Самую крупную в Германии бюджетную исследовательскую организацию – The Helmholz Society, включающую 16 исследовательских центров, ожидают значительные преобразования. Их результатом должна стать более жесткая централизация управления, направленная, в частности, на усиление взаимодействия между отдельными ее исследовательскими центрами и с промышленными фирмами и предприятиями. Преобразование предусматривает также более четкую формулировку конечных целей ведущихся исследований и зависимость финансирования от результатов исследований, оценка которых будет проводится каждые 5 лет.

Большинство ученых Ассоциации Гельмгольца считают, что такая централизация может привести к ограничению направлений фундаментальных исследований и потере независимости ученых в их выборе. В результате преобразований основная часть бюджета Ассоциации (1.2 млрд. долл. ежегодно) будет распределяться между 6 стратегическими программами. В ответ на заявленный учеными протест Министр науки Германии Edelgard Bulmahn согласился включить фундаментальные исследования как одну из основных миссий Ассоциации. Новый президент Ассоциации Гельмгольца, директор Космического Агентства Германии, Walter Kroll, встал на защиту планируемых реформ: “Планирование исследований не ограничивает научную свободу. За пределами плановых исследований у центров остается достаточно автономии на собственный поиск”. В ассоциации трудятся 8000 ученых, занятых широким кругом исследований, включая такие области, как молекулярная генетика, исследования рака, физика плазмы и высокоэнергетических частиц, космические технологии, экологические исследования и исследования физики моря.

Спустя два года после установления своего собственного парламента в Эдинбурге, Шотландия пересмотрела свою научную стратегию в пользу инновационных исследований и большей прозрачности науки для общества. Наблюдательный комитет при участии Королевского Общества Эдинбурга предложил перечень научных приоритетов, предусматривающий усиление преподавания научных дисциплин в школах и поддержку усилий на продвижение научных результатов из лабораторий к промышленным компаниям. Важными новыми областями исследований названы биотехнология и оптоэлектроника. Правительство Шотландии выделяет на научные исследования и разработки 320 млн. долл. в год. Кроме того, английское правительство добавляет ежегодно 165 млн. долл., в основном, на поддержку университетских исследований.

Nature, 2001, 413, p. 96, 98

Проекты, принятые к финансированию Международным научно-техническим центром на 25 сессии МНТЦ (22 октября 2001г.)
(выписка из отчета для читателей ПерсТ’а)

Вновь принятые проекты

1991  Разработка в интересах наноэлектроники сборок молекулярных наноструктур, основанных на органометаллических и углеродных кластерах в тонких пленках, и изучение их электронных и магнитных свойств методами СТМ и СКВИД техники.

Руководитель проекта: О.В.Снигирев. Ведущий институт: МГУ, физический факультет. Поддерживаемые институты: ИРЭ РАН (Москва); ИЗМИРАН (Троицк); ИОНХ РАН (Москва). Соисполнители:Chalmers University of Technology (Sweden); Toyohashi University of Technology (Japan); Justus-Liebig-Universitat (Germany); Fridrich-Shiller-Universitat (Germany); University of Cambridge (UK); HYPRIS (USA).

Инвестор: Япония.

0991 Физика и техника процессов, основанных на взаимодействии интенсивного ЕУФ излучения с веществом, для создания наноэлементов ИС.

Руководитель проекта: Р.П.Сейсян. Ведущий институт: ФТИ им. Иоффе РАН (С.-Петербург). Поддерживаемые институты: ИФМ РАН (Н.Новгород); ВНИИЭФ (Саров); НИИЭФА им. Ефремова (С.-Петербург); ГОИ им. Вавилова (С.-Петербург); НИИ лазерной физики (С.-Петербург). Соисполнители: ASET (Japan); JENOPTIC (Germany).

Инвестор – Япония

1024.2 Структуры на основе углеродных нанотрубок – новый материал для электронных эмиттеров.

Руководитель проекта: А.Л.Мусатов. Ведущий институт: ИРЭ РАН (Москва). Поддерживаемые институты: ИК РАН (Москва); КФТИ РАН (Казань); Саратовский филиал ИРЭ РАН (Саратов). Соисполнители: University of Oxford (UK); University of Tsukuba (Japan).

Инвесторы: ЕС, США.

1811 Приборы для обнаружения наркотиков, перевозимых в или на теле человека.

Руководитель проекта: Л.Н.Ерофеев. Ведущий институт: ИХФ РАН (Черноголовка). Соисполнители: Bruker Analitik GmbH (Germany); New Mexico Resonance (USA); Institute of Technical Chemistry and Macromolecular Chemistry (Germany); Daimler Chrysler AG (Germany); Quantum Magnetics, Inc. (USA).

Инвесторы: ЕС, США.

B-542 Высокоэффективные солнечные батареи, основанные на Cu(In,Ga,Zn)Se2 тонких пленках, приготовленных селенированием слоев соиспаряемых металлических сплавов.

Руководитель проекта: В.Ф.Гременок. Ведущий институт: ИФТТП (Минск, Беларусь). Поддерживаемые институты: Институт электроники НАНБ. Соисполнители: University of Strathclyde (UK); Technical University (Germany); Universitat Leipzig (Germany); University of Salford (UK).

Инвестор: ЕС.

G-801 Дальнейшее улучшение GaAs технологии для перспективных датчиков.

Руководитель проекта: Н.П.Хучуа. Ведущий институт: Тбилисский государственный университет (Грузия). Соисполнители: Fraunhofer Institut Angewandte Festkorpferphysik (Germany); Fraunhofer Institut Zestorungsfrei Prufverfahren (Germany).

Подробности на сайте: http://www.istc.ru

НОВЫЕ ИЗДАНИЯ

Web-site “Сверхпроводимость”
На Интернет сайте “Сверхпроводимость(http://perst.isssph.kiae.ru), формируемом информационными группами ИФТТ РАН и ИСФТТ РНЦ КИ, представлена информация о публикациях, разработках, ведущих организациях и специалистах по проблемам сверхпроводимости.

База данных “Сверхпроводимость” содержит информацию (библиографические данные, исследовательские центры, ключевые слова, электронные адреса авторов статей) о 60 000 публикациях. База данных “Манганиты” содержит данные о публикациях в этой области, начиная с 1998 года. В обеих базах данных, начиная с 2001 года, указан путь к полноразмерной статье. Вы можете им воспользоваться, если Ваш компьютер имеет доступ к соответствующим электронным библиотекам.

На сайте “Сверхпроводимость” также размещается экспресс-бюллетень “ПерсТ” – все выпуски, начиная с 1998 года.

Еженедельно, по средам (с 10 до 18 часов) по адресу Москва, Ленинский проспект, 64А, проводятся выставки новых публикаций по проблемам сверхпроводимость, манганиты, фуллерены, наноструктуры.

Контакт:

С.Т.Корецкая (095) 930 3389

perst@isssph.kiae.ru

А.К.Чернышева (095) 196 7200 chak@isssph.kiae.ru

Virtual Journal of Applications of Superconductivity from APS and AIP
Последние публикации по применению сверхпроводников (от электроники до сильноточных применений, а также соответстующие материалы и их свойства) теперь собраны вместе в Virtual Journal of Applications of Superconductivity (http://www.vjsuper.org).

В виртуальном журнале представлены оглавления соответствующих статей из журналов, издаваемых в режиме on-line Американским физическим обществом (APS), Американским институтом физики (AIP) и 11 другими издательствами. Включаются также отдельные особо престижные публикации из Science и Nature.

Помимо оглавлений статей указан также путь к рефератам и полноразмерным статьям. Virtual Journal of Applications of Superconductivity формируется два раза в месяц. Желающие могут получать оглавления журналов по своему электронному адресу.

http://www.vjsuper.org

НОВОСТИ ФИЗИКИ В БАНКЕ ПРЕПРИНТОВ

Синхронное изменение псевдощели и критической температуры под давлением
Исследовано влияние гидростатического давления P на температуру сверхпроводящего перехода Tc и температуру возникновения псевдощели T* в оптимально допированном ВТСП Hg0.82Re0.18Ba2Ca2Cu3O8+d . Установлено, что при P меньше или равном 1ГПа как Tc, так и T* монотонно увеличиваются с ростом P линейно по P. Сделан вывод, что сверхпроводящая щель и псевдощель формируются за счет одного и того же механизма.

E.V.L. de Mello et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0110462

Contact: Evandro V.L de Mello <evandro@if.uff.br>

Псевдощель в Bi-2201
Продолжаются споры о наличии или отсутствии взаимосвязи псевдощели и сверхпроводящей щели в медно-кислородных ВТСП. Авторы измеряли сопротивление и магнитосопротивление монокристаллов Bi2+zSr2-x-zLaxCuOy с различными x и y, то есть с различной концентрацией дырочных носителей nh. В то время как температура возникновения псевдощели T* увеличивается при уменьшении nh, чувствительность псевдощели к магнитному полю имеет совершенно другую тенденцию: уменьшение nh ведет к понижению температуры, при которой псевдощель начинает зависеть от H, а в несверхпроводящих (сильно недодопированных) образцах зависимость псевдощели от H вообще исчезает. На основании этих результатов сделан вывод, что в ВТСП имеется не одна, а две псевдощели: 1) появляющаяся при T* >> Tc (не зависящая от H) и 2) формирующаяся при температуре чуть выше Tc (“предвестник” сверхпроводимости). Такой поворот событий может примирить многочисленные противоречивые экспериментальные данные касательно природы псевдощели в ВТСП и ее роли в явлении высокотемпературной сверхпроводимости.

A.N.Lavrov et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0111004,
submitted to Phys. Rev. Lett.

Contact: Alexander N. Lavrov <lavrov@casper.che.nsk.su>

Электроны на жидком гелии для квантовых вычислений
Предложен вариант квантового компьютера на основе электронов, которые поддерживаются гелиевой пленкой и локализованы непосредственно под поверхностью гелия с помощью миниатюрных электродов. При этом каждый кубит конструируется из основного и первого возбужденного состояний электрона, локализованного в потенциальной яме на поверхности гелия. Описаны механизмы приготовления начального состояния и операции с кубитами. Предложен способ считывания результатов вычисления. Отмечено, что такая система позволяет выполнить 105 операций до потери когерентности.

A.J.Dahm et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0111029

Contact: Ismail Karakurt <ixk13@cwru.edu>

Фазовое расслоение в двумерном дырочном газе
Представлены результаты экспериментального исследования магнитотранспортных свойств двумерного дырочного газа в квантовой яме GaAs толщиной 10нм. Концентрация дырок составила nh = (0.7 - 1.6)?1010 см-2, что при H = 0 соответствует металлической фазе. Показано, что увеличение H выше некоторой критической величины Hc ведет к подавлению металлической проводимости. При этом температурная зависимость проводимости g ~ 0.3?(e2/h)? ln(T) свидетельствует о слабой локализации дырок. Полученные результаты согласуются с предположением о сосуществовании двух фаз: металлической и “слабо диэлектрической” ферми-жидкостной с порогом перколяции, близким к Hc.

Xuan P.A. Gao et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0110608

Contact: Xuan Gao <xg17@columbia.edu>


Редактор С.Т.Корецкая,
тел: (095) 930 33 89
perst@isssph.kiae.ru

В подготовке выпуска принимали участие:
О.Алексеева, В.Вьюрков, А.Елецкий, Л.Опенов