"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
02.11.2018
22:57 |
Открыта галактика, столкнувшаяся с Млечным путем в ранние годы его истории 
Примерно 10 миллиардов лет назад наш Млечный путь столкнулся с крупной галактикой. Звезды, принадлежащие ранее этому галактическому партнеру, получившему . . . |
|
02.11.2018
22:47 |
Физики научили двумерный топологический изолятор превращаться в сверхпроводник 
Две группы физиков независимо друг от друга обнаружили, что двумерный дителлурид вольфрама при температурах ниже одного кельвина может превращаться из . . . |
|
02.11.2018
22:36 |
Российские физики разработали антенну для сверхчувствительных дефектных алмазов 
Физики из университета ИТМО (Санкт-Петербург) и Физического института имени Лебедева РАН (Москва) разработали специальную микроволновую антенну для увеличения чувствительности датчиков магнитного поля, работающих на основе наноалмазов с азотными вакансиями. Антенна помогает создавать однородное высокочастотное магнитное поле, необходимое для работы датчика. Подобные устройства помогут в будущем создать компактные сверхчувствительные магнитометры, способные фиксировать магнитные поля токов в отдельных нейронах. Исследование опубликовано в JETP Letters, кратко о нем сообщает пресс-релиз ИТМО, поступивший в редакцию N+1.
Передача сигналов в нейронах проявляет себя как очень слабый электрический ток — вдоль мембраны аксона распространяется потенциал действия, источником которого являются ионы натрия, проходящие через натрий-калиевые каналы. Величина этого тока чрезвычайно мала, но его можно зафиксировать с помощью специальных электродов. Как правило, из-за малого размера аксонов (десятки микронов в диаметре) сделать это довольно трудно, но есть и некоторые исключения. Например, гигантские аксоны жильного кальмара (Loligo forbesii) достигают толщины одного миллиметра. В 1950-х годах Алан Ходжкин и Эндрю Хаксли измерили потенциалы и токи в них и построили математическую модель работы нейрона, за что им была присуждена Нобелевская премия по медицине.
Однако измерение тока с помощью электродов, вживляемых в аксон — инвазивный метод, влияющий на состояние нейрона. Активность нейронов можно попытаться измерить и бесконтактно, исследуя магнитное поле, возникающее вместе с током в аксонах. Его индукция колеблется от нескольких фемтотесла на расстоянии шести сантиметров до сотен пикотесла — на расстоянии миллиметра от аксона. Это чрезвычайно малые поля, в сотни тысяч раз слабее магнитного поля Земли и в десятки миллионов раз слабее поля магнита на холодильнике. Для их измерения требуются специальные методы, основанные на таких магнитных явлениях как гигантское магнетосопротивление, эффект Фарадея и оптически детектируемый магнитный резонанс в азотных вакансиях алмаза.
Азотная вакансия в алмазе представляет собой дефект в идеальной кристаллической решетке алмаза — один из атомов углерода в нем замещен на азот, а другой, соседний, попросту отсутствует. Эта система способна к флуоресценции — красному свечению под действием внешнего излучения. Однако из-за особенностей электронного строения вакансии, флуоресценция оказывается очень чувствительной к магнитным полям. В некоторых условиях, при наличии микроволнового (2,87 гигагерца) магнитного поля флуоресценция будет затухать рядом с постоянным магнитным полем. Это позволяет очень точно измерять внешние магнитные поля.
Чем больше в алмазе азотных вакансий, тем сильнее будет отклик детектора магнитного поля. При этом очень важно чтобы все азотные вакансии находились в равномерном микроволновом магнитном поле — тогда все они будут «синхронизированы» и усиливать отклик друг друга. Специально для создания такого равномерного поля авторы новой работы разработали цилиндрическую антенну на основе керамики (BaLn2Ti4O12). В ее центр помещается образец наноалмазов с большим количеством азотных вакансий. По данным исследователей микроволновое магнитное поле было однородным в объеме нескольких кубических миллиметров алмаза-детектора.
В тестовом образце детектора ученым удалось достигнуть частоты синхронных поворотов электронных спинов (ответственных за магнитный резонанс) в 10 мегагерц. По словам Полины Капитановой, первого автора статьи, «чем больше эта величина, тем лучше. Мы получили частоту Раби в 10 мегагерц. Такого значения в объемном образце никто еще не показывал экспериментально, это прорывной результат».
Чувствительность азотных вакансий в теории может быть близка к чувствительности сверхпроводящих квантовых интерферометров (СКВИДов), самых чувствительных сенсоров магнитного поля из возможных. К тому же, алмазные сенсоры способны работать при комнатной температуре, в отличие от СКВИДов, которые требуется охлаждать жидким гелием. На практике сенсоры на основе азотных вакансий в алмазах уже достигли чувствительности менее одного пикотесла.
|
|
02.11.2018
22:26 |
Замечено катастрофическое нагревание океанов 
Исследователи из Принстонского университета (США) пришли к выводу, что океаны нагреваются быстрее, чем океанологи предполагали ранее. Об этом сообщает издание . . . |
|
02.11.2018
22:18 |
Россия по-новому освоит Луну 
Российская академия наук и Научно-технический совет «Роскосмоса» в течение двух недель представят концепцию освоения Луны Россией, заявил РИА Новости . . . |
|
02.11.2018
22:06 |
Игрушка дьявола: новая частица из коллайдера грозит уничтожить всю физику 
Ученые, работающие в составе коллаборации CMS, сообщили о вероятном обнаружении неизвестной частицы, распадающейся на мюоны с общей массой 28 гигаэлектронвольт . . . |
|
01.11.2018
23:24 |
Китайские ученые создали робота из жидкого металла 
Группа ученых из КНР и Австралии спроектировала робота на основе жидкого металла, вдохновившись фильмом «Терминатор-2: Судный день». Они надеются, что разработку . . . |
|
01.11.2018
23:15 |
Австралия и американский Гранд-Каньон не так давно были одним целым 
Между Тасманией, островным штатом Австралии, и Аризоной в США порядка 14 000 км и расположены они чуть ли не на противоположных частях земного шара. Однако недавняя . . . |
|
01.11.2018
23:11 |
Криптомайнеры могут нагреть атмосферу на 2 градуса всего за десяток лет 
В Университете Гавайев в Маноа задались целью подсчитать, во что обходится экологии увлечение человечества криптовалютами. Для примера исследователи взяли . . . |
|
01.11.2018
23:02 |
Зонд Dawn завершил работу из-за нехватки энергии 
Космический зонд Dawn, ставший первым аппаратом, совершившим орбитальный полет вокруг двух объектов Солнечной системы, завершил свою работу из-за нехватки топлива, . . . |
|
01.11.2018
17:12 |
Forbes назвал самые жуткие места во Вселенной 
Журнал Forbes составил рейтинг мест во Вселенной, вид которых пугает людей. Лидером списка стала Темная туманность SH2-136, удаленная от Земли на 1200 световых лет. В . . . |
|
01.11.2018
16:45 |
Искусственный интеллект будет распознавать радиогалактики 
Исследователи «научили» программу, построенную с использованием искусственного интеллекта – которая ранее применялась для распознавания лиц в социальной сети . . . |
|
01.11.2018
16:41 |
«Звезды-зомби» помогут обнаружить черные дыры промежуточных масс 
Черные дыры с трудом поддаются обнаружению, однако в новом исследовании, проведенном учеными из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса . . . |
|
01.11.2018
16:35 |
Российские земли объявили самыми дикими в мире 
Россия возглавляет мировой рейтинг стран по площади территорий и акваторий, не затронутых деятельностью человека — эта площадь превышает 15 миллионов квадратных . . . |
|
01.11.2018
16:27 |
Предсказано полное вымирание дикой природы 
Ученые Квинслендского университета (Австралия) пришли к выводу, что места на Земле, где сохранилась дикая природа, стремительно исчезают. Об этом сообщается в . . . |
|
01.11.2018
00:59 |
Ученые достигли прорыва в производстве водородного топлива 
В ходе многолетнего исследования израильские ученые открыли фундаментальную химическую реакцию, значительно упрощающую процесс создания водородного топлива . . . |
|
01.11.2018
00:52 |
Рождение гибридных звезд 
Массивные звезды, проходящие через стадию голубых сверхгигантов, заканчивают свою жизнь коллапсом ядра и вспышкой сверхновой В результате коллапса массивных . . . |
|
01.11.2018
00:45 |
Астробиологи выяснили, как на Марсе мог появиться органический углерод
Определение процессов, благодаря которым образуются органические углеродные соединения на Марсе, является важнейшим в понимании его эволюции и потенциальной . . . |
|
01.11.2018
00:42 |
Когда звезды отбрасывают тень 
Ценные идеи о протопланетных дисках вокруг молодых звезд позволяют астрономам изучать наше прошлое. Космический телескоп «Hubble» захватил часть чудесной . . . |
|
01.11.2018
00:35 |
Французы создадут гибридный самолет с распределенной двигательной установкой 
Французский стартап VoltAero, основанный выходцами из концерна Airbus и разработчиками электрических самолетов семейства E-Fan Жаном Ботти и Дидье Эстейном, занялся . . . |
