Ученые из России и Германии создали магнитную "ловушку" для нейтронов

© Fotolia / kamilsezaiТак художник представил себе стокновение сверхмалых частицТак художник представил себе стокновение сверхмалых частиц
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука

Спасибо за подписку

Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки

МОСКВА, 11 янв – РИА Новости. Физики из МГУ и их коллеги из Германии создали необычный волновод, который может захватывать нейтроны, транспортировать их на большие расстояния и "сортировать" в соответствии с их спином, что поможет создать принципиально новые виды компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review B.

Модель атома
Ученые пока не нашли следов "новой физики" в распаде нейтронов
"Мы испытали чистый детский восторг от того, что нам удалось отсортировать и запереть нейтроны с разным спином. Кроме того, мы планируем использовать данный эффект для вполне конкретных исследований в области оксидной и сверхпроводящей спинтроники", — рассказал Юрий Хайдуков, научный сотрудник НИИ ядерной физики при МГУ.

Нейтроны, электрически нейтральные частицы, вместе с протонами составляют основу всех атомов во Вселенной. В отличие от протонов, нейтроны нестабильны в "одиночном" состоянии и они обычно распадаются примерно через 15 минут после рождения, превращаясь в протон и испуская электрон и антинейтрино.

Сегодня ученые активно используют нейтроны для изучения структуры сверхпроводников и многих других материалов, в которые достаточно сложно "заглянуть" иными путями, для поисков воды на Марсе и многих других целей. Во многих таких случаях физикам, биологам и прочим исследователям помогло бы увеличение плотности и "кучности" потока нейтронов, что сделало бы получаемую картинку более четкой и ускорило проведение экспериментов.

Для решения этой задачи физики уже более десяти лет разрабатывают так называемые нейтронные волноводы – особые конструкции, способные захватывать нейтроны и заставляющие их объединяться в пучки и двигаться в примерно одном направлении, подобно тому, как частицы света движутся по обычному оптоволокну. Как правило, они представляют собой набор из нескольких кусочков материалов, хорошо или плохо отражающих нейтроны, расположенных особым образом относительно друг друга. 

Так художник представил себе стокновение сверхмалых частиц
Физики доказали, что сверхлегкая темная материя не существует в принципе

Российские физики нашли способ улучшить их работу и превратить их в потенциально ключевой компонент спинового компьютера, обратив внимание на одно свойство нейтронов, которое сегодня активно используется при изучении свойств сверхпроводников и магнитных материалов.

Дело в том, что нейтроны, несмотря на отсутствие у них электрического заряда, могут реагировать на переменные магнитные поля благодаря тому, что они не являются истинно нейтральными "цельными" частицами, и содержат в себе три кварка с разными магнитными моментами и зарядами. Этой особенностью нейтронов физики пользуются для изучения структуры магнитных материалов, наблюдая за тем, как частицы меняют траекторию своего движения через пролете через подобные структуры.

Хайдуков и его коллеги предположили, что это же свойство нейтронов можно использовать и при конструкции волновода. Руководствуясь этой идеей, ученые собрали волновод из трех разных материалов – золота, соединения марганца, стронция и лантана, а также соединения стронция, рутения и кислорода, обладающие разными магнитными свойствами.

Модель атома
Физики из России узнали, как часто нейтроны "сбегают" из атомов

Затем они проверили, как с ним будет взаимодействовать поток нейтронов, вырабатываемый исследовательским реактором в Мюнхене. Как показал этот эксперимент, подобный "бутерброд" не только хорошо проводил нейтроны, но и "сортировал" их — частицы со спином, повернутым "вверх", попадали в рутениевый слой волновода, а частицы с "нижним" спином двигались через его лантановую часть. Это было связано с тем, что нейтроны с "верхним" спином сильнее взаимодействуют с магнитными полями, чем их антиподы.

Как надеются ученые, создание подобных волноводов поможет физикам-экспериментаторам получить новые данные по структуре сверхпроводников и других интересных материалов, а также позволят ученым создать новый тип компьютеров, в котором информация будет переноситься при помощи спина частиц, а не электрических зарядов.

РИА Наука
Комментарии
3 пользователя оставили 4 комментария
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена