Materials cond-mat.mtrl-sci

Магнитные холодильники охлаждают, меняя магнитное поле вокруг материала: он то нагревается, то отбирает тепло. Вместо дорогих редких металлов предложен сплав железа, никеля и марганца — дёшево и эффективно. Но при измельчении в нанопорошок в сплав проникает углерод, и охлаждающие свойства портятся.

С помощью спектроскопии, словно щупом ощупывая электронные облака, физики обнаружили: при одной энергии электроны сидят на атомах, при другой — между ними. Это значит, что внутреннее устройство материала сложнее простой модели, и такие знания помогут создавать квантовые устройства.

Теперь вместо множества простых тестов можно использовать один хитроумный образец. Под нагрузкой его изгибы показывают все упругие свойства материала — учёные разработали компьютерный метод, который вычисляет идеальную форму такого образца, обеспечивая надёжность даже при помехах.

MatGL — открытая библиотека для исследователей материалов. Она использует графовые нейросети (аналоги социальных алгоритмов) для прогнозирования свойств по структуре атомов. В комплекте — готовые модели, как детали конструктора: выбирайте нужную и быстро тестируйте новые материалы. Инструмент ускоря

Компьютерная симуляция показала, что соединение кобальта, железа и германия магнитное и при этом отлично проводит ток — редкость. Секрет в том, что собственное вращение электронов (спин) выстраивается в одном направлении, уменьшая беспорядок. Это открывает дорогу спинтронике: от сверхбыстрой памяти

Упрощённое описание электронов в магнетиках не замечает встроенного искривления. Уравнение Дирака показывает: каждый электрон изначально обладает свойством, которое слегка отклоняет его путь. Это объясняет аномальный эффект Холла без лишних допущений. Открытие меняет основы физики магнетиков и обеща

В алмазной наковальне, сжимающей вещество до давлений ядра Земли, учёные разместили алмазные пылинки, которые под лазером засияли, словно миниатюрные лампочки-датчики. Анализ свечения позволил построить детальную карту напряжений, выявив опасные «горячие точки». Метод открывает путь к созданию сверх

В феррите висмута, покрытом платиной, сопротивление поворачивается непредсказуемо — каждая микроскопическая магнитная стрелка внутри будто смотрит в свою сторону. Такой сбой раньше не наблюдали, и он указывает на сложную жизнь магнитных доменов. Это может дать новую память, основанную на вихрях нама

Ученые научились создавать в алмазе дефекты-шпионы: замена атома углерода на азот порождает сенсор, реагирующий на магнитные поля. Впервые удалось наблюдать, как титан при давлении почти в два миллиона атмосфер выталкивает магнитное поле — верный признак сверхпроводимости. Технология открывает путь

Открытие показывает: выталкивание магнитного поля, визитная карточка сверхпроводников, может происходить в обычных проводниках и даже изоляторах. В таких «химерных» материалах уживаются противоположные свойства. Эксперименты на сетях сверхпроводящих переключателей обещают практические магнитные экра

Открыт магнитный материал, где спины электронов выстраиваются в рябь под действием эффектов теории относительности. Это приближает спинтронику — электронику на спинах.

Superfluorescence is a crystal's coordinated exhale of light. Now, scientists have caught its inhale: superabsorption. This light-gulping unison occurs in a tenth of a trillionth of a second—even at warm temperatures—because fleeting internal distortions act as a pacemaker. Adjusting the crystals' s

Учёные поместили никель между слоями сверхпроводящего диселенида ниобия, и это полностью убило сверхпроводимость. Вместо неё при сильном холоде (–250 °C) возник запутанный магнитный узор — беспорядочный клубок из магнитных «стрелок». Причина — в сдвиге особой точки электронной структуры, которую выя

В ядерных часах на тории-229 один «тик» длится 641 секунду — словно маятник в сиропе. Самое сложное — убрать помехи от кристалла. Если получится, часы превзойдут всё созданное ранее и откроют путь к проверке фундаментальных теорий.

Растения и птицы освоили квантовые приёмы ради выживания: идеальный фотосинтез и навигация без карт. Теперь инженеры копируют эти уроки для технологий будущего.

Магнитный материал, где слои намагничены попеременно, как в стопке блинов. Крошечное искажение треугольной решетки (кагоме) с помощью германиевых гантелек приводит к тому, что разворот целого слоя энергетически затратен, а разворот одной цепочки — почти бесплатен. Это открывает путь к управлению маг

Палладиевая и титановая фольга, насыщенная дейтерием, увеличила вероятность ядерного синтеза в квинтиллион раз. При низких энергиях, где реакция должна исчезнуть, она неожиданно выходит на плато. Открытие доказывает: среда способна управлять синтезом не хуже звёздных температур.

В недрах Урана и Нептуна лёд под чудовищным давлением превращается в вещество, где кислородный каркас пронизан текучими протонами. Разница температур внутри планеты заставляет эти протоны двигаться, порождая электрический ток и магнитное поле. Это объясняет странные магнитосферы ледяных гигантов.

Сверхпроводимость возникает, если электронная «простыня» в металле настолько мягка, что идёт волнами и подталкивает электроны. Все металлы делятся на три класса по жёсткости этой простыни. Новый подход впервые объясняет, почему золото и медь не сверхпроводят, и обещает целенаправленный поиск материа

Золото и серебро не сверхпроводят — пока не сделать их в тысячи раз тоньше человеческого волоса. Квантовые эффекты в двумерном слое меняют поведение электронов: расчёты показывают, что при толщине около половины нанометра сопротивление исчезает. В будущем это позволит создавать электронику, которая

Симулятор из 256 атомов воспроизвёл свойства фрустрированного магнита TmMgGaO₄ и показал: его поведением управляют квантовые дрожания, а не дефекты кристалла. После резкого толчка виртуальный материал приходил в равновесие за триллионные доли секунды — процесс, недоступный для расчётов на обычных ко

Новая техника BELS отслеживает синхронность парных фотонов, а не их яркость. Это позволяет различать двойное лучепреломление и вращение Фарадея за одно измерение. Метод открывает путь к сверхчувствительной диагностике квантовых устройств.

Водородное топливо чистое, но удержать его в баке сложно — молекулы слишком малы и ускользают. Учёные нашли решение: поместить атомы кальция внутрь углеродных трубочек, чтобы те захватывали водород как липучка. Это приближает создание лёгких и безопасных водородных баков для машин.

Учёные выяснили, что водород проникает в расплавленное железо, делая его менее плотным. В условиях лунного ядра железо впитывает до 1,2% водорода, что снижает плотность на 9% — ровно столько не хватало, чтобы объяснить данные о колебаниях Луны. Это открытие переворачивает представления о внутренност

The article describes a new way to excite the nucleus of thorium-229 using a very weak, steady laser beam. Instead of waiting for the nucleus to glow, the team detected the laser light absorbed by the crystal, making the signal faster and clearer. This opens the door to a solid-state nuclear clock t

Границы между намагниченными участками можно двигать, словно волну в костяшках домино. Эти подвижные стенки — идеальные кандидаты для квантовых битов: они переносят информацию, избегая помех, и, возможно, позволят создать компактные устройства, не требующие сверхнизких температур.

Новая работа впервые показала одиночную молекулу, которая работает как мост между квантовым спином и светом. Молекула-карбен, внедрённая в кристалл, ярко светится и сохраняет квантовую информацию миллисекунды при -269°C. Это прорыв для создания квантовых сетей, где данные передаются светом, а хранят

Одноатомный слой хлорида железа оказался магнитом, который можно включать и выключать. Крошечные дефекты в нём гасят магнитное поле вчетверо, создавая естественный наноузор. Это прорыв для сверхплотной памяти и спинтроники.