Добавить новость
Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Физики объяснили, что общего у сверхпроводника и полосок чешуи рыбы | Новости науки

Ученые из МИЭМ НИУ ВШЭ и МФТИ в сотрудничестве с бразильскими коллегами показали, что сверхпроводники могут формировать сложные пространственные узоры, аналогичные тем, что наблюдаются в природе. Математически эти узоры описываются с использованием уравнения Гинзбурга — Ландау вблизи точки Богомольного — особой комбинации параметров. Исследование данного феномена было опубликовано в журнале «Journal of Physics: Condensed Matter».

Один из интересных и недостаточно понятных вопросов в науке заключается в том, как простые законы природы могут порождать сложные узоры, такие как полосы на зебре или чешуйки на рыбе.

Ученые давно стремились понять, каким образом такие узоры формируются в природе. Первое объяснение этому вопросу было предложено в 1952 году математиком и родоначальником информатики Аланом Тьюрингом. По его теории, сложные узоры могут возникать в результате конкуренции между простыми взаимодействиями внутри системы. Например, в химических реакциях такие узоры могут формироваться под воздействием диффузии и автокатализа. Позже стало ясно, что модель Тьюринга также успешно объясняет образование сложных узоров в биологии, однако не все природные явления можно объяснить этой теорией.

Физики из ВШЭ и МФТИ вместе с коллегами из бразильского Федерального университета Пернамбуку обнаружили, что сложные узоры в природе также можно объяснить с помощью уравнения Гинзбурга — Ландау, которое описывает изменения состояния сверхпроводника под воздействием магнитного поля.

Сверхпроводник — это материал, который способен проводить электрический ток без сопротивления, т. е. без потерь электроэнергии. Под воздействием магнитного поля сверхпроводники могут вести себя по-разному: либо полностью выталкивать магнитное поле, либо пропускать его через свой объем и формировать пространственные структуры, такие как решетки вихрей. Однако, согласно теории сверхпроводимости, существует особая комбинация параметров сверхпроводника, в которой может возникнуть любая структура. Эту комбинацию называют точкой Богомольного.

В своем исследовании коллектив физиков из России и Бразилии изучал, как меняется магнитное поле около точки Богомольного под воздействием внешних условий.

«В точке Богомольного скрывается бесконечное разнообразие конфигураций-монстров, и когда вы отходите от нее, то выпускаете их. В зависимости от того, куда вы отойдете, появляются определенные типы конфигураций. Отойти можно разным способом: изменить температуру, размер образца, пустить ток, наложить два сверхпроводника друг на друга. И таким образом получить огромное количество экзотических паттернов», — объясняет один из авторов статьи, профессор МИЭМ НИУ ВШЭ, ведущий научный сотрудник Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ Алексей Вагов.

Например, в сверхпроводниках могут возникать структуры, в которых области без магнитного поля сосуществуют с областями, где магнитное поле образует решетки вихрей. Однако в сверхпроводящей пленке могут возникнуть совсем экзотические паттерны, наподобие распределения заболевших в пандемию ковида.

«Ранее сверхпроводимость не рассматривалась как явление, где могут возникать сложные паттерны, поскольку сверхпроводник — относительно простая физическая система. Однако оказалось, что в сверхпроводниках могут появляться очень сложные магнитные структуры. Наше исследование добавляет информацию к знаниям о том, как появляются сложные паттерны в простой системе», — комментирует Алексей Вагов.

Ученые считают, что эффекты, проявляющиеся в сверхпроводниках, можно использовать при создании различных измерительных приборов. Например, отслеживая изменения конфигурации внутри сверхпроводника, можно измерить, насколько изменилась температура, ток или геометрия образца.

«Работа в этом направлении ведется как с точки зрения теории, так и с точки зрения эксперимента и технологии. Начиная с 2018 года мы опубликовали серию пионерских экспериментальных исследований, в которых впервые обнаружили и описали процесс формирования паттернов на мезоскопическом масштабе в ферромагнитных сверхпроводниках. Сейчас мы ищем и придумываем новые системы, где „сверхпроводящие“ паттерны могут быть управляемыми, а, следовательно, могут иметь применение в нанотехнологиях для реализации наноустройств», — говорит один из авторов статьи, директор Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ Василий Столяров.

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Вспотели все. ВМФ России стоял у Флориды, когда Москва предлагала мир Западу

Теперь Белоусов взялся за военных медиков: В МО "слетел" очередной высокопоставленный чиновник

В России появились знакомства на упаковках коллагена

Актеру Курцыну пришлось спать на вокзале во время съемок «Меча» из-за безденежья

Музыкальные новости

Замок Пугачевой в деревне Грязь оценили в 11 млн рублей

ФоРГО: лидерами по экономическому потенциалу в России стали Москва и ХМАО

Президент Конго Сассу-Нгессо прибыл в Москву на переговоры с Путиным

Новый рекорд России: медитация Relax FM объединила 1699 человек

Новости России

Задержано двое подозреваемых по делу о пожаре во Фрязине

Итальянский бренд обуви и верхней одежды Geox представил новую линейку сникеров

Теперь Белоусов взялся за военных медиков: В МО "слетел" очередной высокопоставленный чиновник

В Ступино состоялось открытие Всероссийской ярмарки трудоустройства «Работа России. Время возможностей»

Экология в России и мире

Неделя восточной культуры "Караван Парад" на ВДНХ

СберСтрахование застраховала крупные предприятия на Урале почти на 2 трлн рублей

Шедевры Моцарта в музее-заповеднике «Царицыно» – Relax FM приглашает совершить музыкальное путешествие сквозь эпохи

«585*ЗОЛОТОЙ» посчитала, сколько тратят на покупку солнцезащитных очков к лету в Ростове-на-Дону

Спорт в России и мире

Появились новости о здоровье Елены Рыбакиной перед турниром в Англии

Хуркач о реванше со Зверевым: «В голове сидел тот матч в финале United Cup»

Уимблдон потребует от российских теннисистов подписать декларацию о нейтралитете

«Недальновидное решение». На «Беларусь 1» раскритиковали отказ Арины Соболенко от Олимпиады

Moscow.media

Армяне – герои СВО. Группой бойца чеченского спецназа «Ахмат» Давида Петросяна с позывным «Карабах» посажены около 1000 дронов-камикадзе. ВИДЕО

ТСМ готовит полигон для конкурса механизаторов

Терминал сбора данных (ТСД) промышленного класса SAOTRON RT42G

Росгвардейцы обеспечивают охрану правопорядка во время празднования Дня России.







Топ новостей на этот час

Rss.plus





СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *