Добавить новость
smi24.net
Kfaktiv.ru
Май
2024

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

0

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.







Врач дерматолог-косметолог Мадина Байрамукова: что делать, если вас ужалила медуза

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

Состоялась церемония вручения премии Men Today Trends

В Воскресенске росгвардейцы задержали гражданку, находящуюся в федеральном розыске


Резервация под названием «Нахиджеванская Автономная Республика» - под тотальным контролем алиевского режима

Каникулы на Сейшелах

Областная наркологическая больница продолжает неделю, приуроченную к Международному дню борьбы с наркоманией

Дети Азии приняли директоров крупнейших цирков - Театр и Цирк, Культура и Концерт - Россия и Дети


Mets survive late barrage to beat Yankees in Subway Series opener

Why does former Man Utd striker Memphis Depay wear a headband and what is written on the Dutch footballer’s headgear?

Cubs Suffer Another Devastating Injury to Starting Rotation

Who could England get next in Euro 2024 knockout stage after going through to last-16?


Классика Санкт-Петербурга

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

Ума палата: в Красноярском крае педофил пожаловался на вымогательство в полицию - и сам попал под проверку

CorpSoft24 перевела информационные системы ВДНХ на платформу «1С: Предприятие 8»


Для Dark and Darker Mobile проходит короткий бета-тест на iOS и Android

Прохождение элитного подземелья «Лесной алтарь» в Tarisland

The latest friendship-ruining co-op game on Steam is a punishing platformer where you're chained to your pals, and it's about to crack 100,000 concurrent players

All Destiny 2 Prismatic fragment locations


Робота водієм у Таксі 571 (Київ)


В Воскресенске росгвардейцы задержали гражданку, находящуюся в федеральном розыске

Участие в СВО признали побегом // Заочно арестован подсудимый, сбежавший в вооруженные силы

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

"Интеррос", "Атомайз", Эрмитаж и Т-Банк готовят второй этап проекта «Цифровое искусство»


В Воскресенске росгвардейцы задержали гражданку, находящуюся в федеральном розыске

Новый тип крови обнаружили врачи у россиянина

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

СОВЕТЫ ОТ ВЫСШЕГО ВСЕНАРОДНОГО ПРЕЗИДЕНТА: КАК СДЕЛАТЬ ИДЕАЛЬНОЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО.


Губернатор Воробьев исключил строительство концертного зала на месте «Крокуса» 

Омск стал первым в рейтинге миллионников по росту цен на новостройки

Городской архитектор Самары: какое наследие оставил после себя Александр Щербачев

ВС РФ мощно продвинулись вперёд под Торецком, карта боевых действий


Теннисистка Анастасия Тихонова вышла в ½ финала квалификации Уимблдона

МОК допустил Медведева и Андрееву к участию в Олимпиаде

20-летняя Эрика Андреева вышла в финал квалификации Уимблдона-2024

Медведев проиграл Джоковичу на выставочном турнире перед Уимблдоном


Мамиашвили: у МОК и Баха нет оправданий по недопуску российских спортсменов

В Петербурге проход брига «Россия» завершил праздник «Алые паруса»

Омск стал первым в рейтинге миллионников по росту цен на новостройки

"Кому не нравится музыка, можете покинуть вагон". А потом мигрант устроил драку


Музыкальные новости

Для Тимати и Мари Краймбрери в Омске соберут самую большую сцену

«Трудное решение»: Анна Нетребко объявила о разводе с Юсифом Эйвазовым

Премьера фильма «Арбенина» состоится накануне ее юбилея

Алсу отказалась от предложения мужа сохранить семью: "Развод состоится"


"Интеррос", "Атомайз", Эрмитаж и Т-Банк готовят второй этап проекта «Цифровое искусство»

В Воскресенске росгвардейцы задержали гражданку, находящуюся в федеральном розыске

Участие в СВО признали побегом // Заочно арестован подсудимый, сбежавший в вооруженные силы

Пожилой мужчина погиб при лобовом столкновении с грузовиком в Подмосковье


НА ОЛРЗ ПРОШЛО ОБУЧЕНИЕ В РАМКАХ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

С нового учебного года к проекту «Футбол в школе» присоединятся восемь школ Псковской области

Состоялся учебно-методический семинар по вопросу противодействия коррупции

Почта Банк: россияне на 45% снизили траты в duty free


Пожилой мужчина погиб при лобовом столкновении с грузовиком в Подмосковье

В клубном доме Artisan на Арбате открылись продажи редких коммерческих площадей под «тихий» ритейл

За чем люди едут в слободу Петровку?

"Кровь с асфальта тут же смывали": что творилось за кулисами "Черкизона"?


Выпускные вечера пройдут в России 28 и 29 июня

LIVE: Встреча Путина с выпускниками РАНХИГС

Путин: Внедрение новых технологий необходимо для суверенитета России и Белоруссии

Путин обсуждает с Совбезом РФ ситуацию вокруг ДРСМД




Простой способ охладиться в аномальную жару подсказал московский врач

Московские студенты пройдут производственную практику в онкодиспансере в Балашихе

Зубной имплантат. Что нужно знать перед операцией

Гастроэнтеролог Садыков назвал дыню натуральным средством от запоров



КОМПАНИЯ LG НАЗВАНА ОФИЦИАЛЬНЫМ ПАРТНЕРОМ ЧЕМПИОНАТА МИРА ПО КИБЕРСПОРТУ 2024 ГОДА В САУДОВСКОЙ АРАВИИ

Медальный зачет Игр «Дети Азии» 28 июня: по-прежнему впереди Узбекистан

Камила Валиева поступит в ВУЗ и будет учиться на тренера

29 июня на играх «Дети Азии» состязания пройдут по десяти видам спорта


Лукашенко рассказал о совместном развитии России и Беларуси

Посол Беларуси: Визит Лукашенко придал дополнительный импульс развитию двустороннего сотрудничества


Сергей Собянин. Главное за день

Сергей Собянин подвел итоги конкурса «Новатор Москвы»

Собянин подвёл итоги десятилетней работы Московского продюсерского центра

Сергей Собянин поздравил московских выпускников с успешным окончанием школы


На российскую столицу надвигается африканская жара

"Интеррос", "Атомайз", Эрмитаж и Т-Банк готовят второй этап проекта «Цифровое искусство»

Экономическая ценность деревьев в экосистеме города

Специалисты «Мосприроды» провели экскурсию для пациентов психоневрологического центра НИКИ


В Подмосковье открыли памятную доску в честь первого вагона метро

Городской архитектор Самары: какое наследие оставил после себя Александр Щербачев

Губернатор Воробьев исключил строительство концертного зала на месте «Крокуса» 

Омск стал первым в рейтинге миллионников по росту цен на новостройки


В Димитровграде проводят чемпионат России по парусному спорту в классе «микро»

АО «Транснефть - Север» выпустило молодь атлантического лосося в реку в Архангельской области

АО «Транснефть - Север» выпустило молодь атлантического лосося в реку в Архангельской области

Портативный ТСД корпоративного класса Saotron RT-T70


Удивительно, но факт: в Симферополе снять квартиру дороже, чем в Севастополе

На участке западного обхода Симферополя ограничено движение до ноября

В Симферополе пройдут антитеррористические учения

Выставка-предупреждение «Лицо беды»


Депутат Госдумы от Москвы Сергей Обухов поздравил выпускников московских школ

Мамиашвили: у МОК и Баха нет оправданий по недопуску российских спортсменов

В Петербурге проход брига «Россия» завершил праздник «Алые паруса»

Маск после дебатов Трампа и Байдена сделал вывод, что США никто не управляет














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