-
Структура углеродных волокон с оксидным покрытием (а) без термообработки, (b) после нагрева до 570°С, (с) после нагрева до 870°С, (d) после нагрева до 1170°С © scientificrussia.ruРоссийские ученые предложили способ, который поможет совершить прорыв в угле-металлических композитах — перспективных многослойных материалах для авиакосмической отрасли. Одна из главных проблем в этой области — химическое взаимодействие между слоями, которое негативно влияет на свойства материалов. Чтобы справиться с ней, физики впервые применили метод электрохимического осаждения барьерных оксидных покрытий. Впоследствии это обеспечит меньшие потери прочности и более качественную структуру композитов.
-
© minobrnauki.gov.ruМатериаловеды из МГУ и МФТИ разработали быстрый метод получения эпсилон-оксида железа и продемонстрировали его перспективность для применения в устройствах связи нового поколения. Выдающиеся магнитные свойства делают его одним из самых желанных материалов, например для устройств связи грядущего поколения 6G и для высоконадежных приборов магнитной записи. Статью ученых можно прочитать в журнале Королевского химического сообщества Journal of Materials Chemistry C.
-
© scientificrussia.ruУченые из МФТИ, МИСиС, РКЦ, МГТУ и ВНИИА провели эксперимент, в котором сверхпроводниковые кубиты симулировали передачу фотонов в модели Бозе — Хаббарда. Численное решение модели на классическом компьютере для проверки экспериментальных данных, полученных на симуляторе за два часа, заняло около недели на 138-ядерном вычислительном кластере ВНИИА им. Духова. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
-
© mipt.ruУченые из МФТИ, МИСиС, РКЦ, МГТУ и ВНИИА провели эксперимент, в котором сверхпроводниковые кубиты симулировали передачу фотонов в модели Бозе — Хаббарда. Численное решение модели на классическом компьютере для проверки экспериментальных данных, полученных на симуляторе за два часа, заняло около недели на 138-ядерном вычислительном кластере ВНИИА им. Духова. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
-
© scientificrussia.ruВ лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ впервые в России создана квантовая интегральная схема на основе пяти сверхпроводниковых кубитов. Она является важным шагом на пути создания полномасштабных универсальных квантовых процессоров и симуляторов. Эту уникальную и полностью управляемую многокубитную квантовую схему можно считать прототипом квантового процессора, каких в мире пока совсем немного.
Новое устройство уже сейчас может быть использовано в квантовом машинном обучении — области науки на пересечении квантовой физики и обработки данных. Квантовые системы могут ускорять вычисления и сокращать количество параметров в нейросети. Благодаря этому квантовые нейросети становятся более выразительными и позволяют описать задачу меньшим числом параметров. Система также поможет в исследовании подходов к созданию квантовых симуляторов, служащих для контролируемой имитации поведения естественных систем, не поддающихся классическим расчетам.
-
Физики из МФТИ и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН предложили новую конструкцию оптических антенн для нанофотонных устройств — на основе серебряных наночастиц и кадмиевых квантовых точек, которые испускают более яркое люминесцентное излучение и при этом обладают меньшим временем реакции. Кроме того, ученые предложили новый способ получения микроизображений антенн, позволяющий обойтись без использования метода «темного поля». Работа опубликована в журнале Nanotechnology.
Современная электроника основана на использовании электронов в качестве носителей информации, однако классические медные провода и дорожки на чипах уже не могут передавать информацию с достаточной для современных процессоров скоростью. Переход от электронов к фотонам может решить эту проблему.
-
Сотрудники Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ совместно с коллегами из Юлихского исследовательского центра (Германия) установили роль ионов натрия в переносе глутамата в центральной нервной системе. Глутамат — наиболее значимый возбуждающий нейромедиатор. Он удаляется из синаптической щели между нейронами при помощи белков из семейства EAAT — транспортеров возбуждающих аминокислот. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
«Наши результаты помогут глубже понять, как работает транспорт нейромедиаторов в центральной нервной системе млекопитающих, и причины нарушения этого транспорта. Последнее приводит к проблемам с обучением и памятью», — рассказывает Кирилл Ковалев, сотрудник Центра исследований молекулярных механизмов старения и возрастных заболеваний МФТИ.
-
© mipt.ruМинувший 2019 год оказался особенно продуктивным для сотрудников лаборатории технологий 3D-печати функциональных микроструктур Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики МФТИ. Ими был разработан экспериментальный образец аэрозольного 3D-принтера с лазерным ассистированием и созданы научные основы новой технологии аэрозольной печати 3D-микроструктур. В одном устройстве интегрировали одновременно три процесса: получение, локальную доставку и локальное лазерное спекание наночастиц на подложке.
В отличие от традиционных методов формирования электронных изделий, предполагающих использование большего количества технологических операций с удалением значительной части материалов, разработанное оборудование и технология предполагают быстрое изготовление изделий методом послойного нанесения материала в форме наночастиц с его последующей монолитизацией, используя локальное лазерное спекание наночастиц на подложке.
Новым является и использование «сухих» химически чистых наночастиц размером 2-20 нм. Их получают в импульсно-периодическом газовом разряде. Использование «сухих» химически чистых наночастиц размером 2-20 нм за счет размерного эффекта позволяет осуществлять процесс локального лазерного спекания при пониженных температурах и, таким образом, формировать принципиально новые электронные 3D-устройства на термочувствительных гибких полимерных подложках.
-
© phototass2.cdnvideo.ruРоссийские физики и биологи разработали новую систему очень точной и быстрой диагностики аутоиммунных болезней, позволяющих не только найти следы их развития в организме, но и оценить, насколько активно они развиваются. Об этом в среду сообщила пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в журнале Biosensors and Bioelectronics.
«Мы разработали не только эффективное диагностическое средство, но и уникальный инструмент для изучения антител, связанных с развитием аутоиммунных болезней. В частности, мы показали, что их активность не зависит от их концентрации. Клиницисты получили возможность следить за этими параметрами в процессе течения болезни и разрабатывать на основе этого новые методики диагностики и лечения аутоиммунных заболеваний», — заявил Петр Никитин, заведующий лабораторией Института общей физики РАН, чьи слова приводит пресс-служба МФТИ.
-
© zanauku.mipt.ruУченые из МФТИ совместно с коллегами из Японии и США рассчитали параметры фотоприемников из слоев графена и смеси черных фосфора и мышьяка. Такие сенсоры способны улавливать излучение с энергией меньше запрещенной зоны этих слоев без графена. Также их легко модифицировать для увеличения чувствительности к нужной длине волны света. Подобные сенсоры могут заменить любые приемники дальнего инфракрасного и терагерцового излучения. Результаты опубликованы в журнале Optics Express.
-
Консорциум Московского физико-технического института, Сколковского института науки и технологий, Санкт-Петербургского политехнического университета и Института гидродинамики СО РАН разработал отечественную версию симулятора, с помощью которого моделируется процесс добычи нефти путем гидроразрыва пласта. Технология используется компанией «Газпромнефть», сообщил журналистам заместитель председателя СО РАН.
Симулятор гидроразрыва пласта — отечественный программный продукт для нефтедобывающих компаний. Для гидроразрыва в скважину под высоким давлением закачивают жидкость, из-за чего возникает сеть трещин и увеличивается поверхность, с которой собирают нефть. Симулятор позволит наблюдать все стадии гидроразрыва: возникновение трещины, ее раскрытие под действием закачиваемой жидкости, продвижение специального песка — пропанта
и т. д. -
Ученые создали систему передачи высокоскоростного сигнала, для работы которой не нужно активное промежуточное усиление. Она смогла передать данные на расстояние 520 км со скоростью в 200 гигабит в секунду (Гб/с) и установила ряд новых рекордов, сообщила пресс-служба Московского физико-технического института (МФТИ).
«Уже сегодня мы ведем работу над созданием оптоволоконной системы с повышенной максимальной скоростью. Если сейчас верхняя граница скорости порядка 400 Гб/с, то в новой системе планируется достичь 600 Гб/с на канал. Я думаю, что в следующем году мы сможем обновить наш рекорд дальности», — рассказал Владимир Трещиков, генеральный директор одного из разработчиков — компании Т8.
Современные системы связи построены на базе так называемого оптоволокна — нитей из пластика или стекла, которые проводят не импульсы электричества, а пучки частиц света. Как правило, они состоят из двух слоев — сердечника, через который движется свет, а также оболочки из другого прозрачного материала, который мешает побегу света из-за несколько другого индекса преломления.
Качественное оптоволокно может передавать сигнал без затухания на расстояние в несколько сотен километров. С другой стороны, повышение скорости обмена информацией заметно уменьшает максимальную дистанцию, на которой можно обмениваться данными без усилителей сигнала. Это заметно повышает стоимость линий, которые соединяют далекие и изолированные населенные пункты с большой землей. Сейчас скорость передачи данных не может превышать 100 Гб/с для оптоволокна длиной в 500-650 км.
-
© mipt.ruВячеслав Муханов и Рашид Сюняев — выпускники ФОПФ (ныне ЛФИ) 1979 и 1966 года — вместе с выпускником МГУ Алексеем Старобинским получили медаль Дирака за вклад в развитие современной космологии. Награда вручена за их вклад в физику космического микроволнового фона (CMB) и работы в области изучения ранних этапов развития Вселенной и создания инфляционной теории физической космологии.
Согласно инфляционной теории, Вселенная после Большого взрыва экспоненциально расширялась в течение очень короткого периода: от 10-36 до 10-33 секунд, после чего началось дальнейшее, более медленное расширение, которое продолжается до сих пор. Инфляционная модель является одним из самых актуальных достижений фундаментальной физики и космологии. Она она объясняет многие свойства Вселенной, такие как ее однородность и плоскостность. Теоретические предсказания, полученные на основе этой модели, были подтверждены экспериментами и являются важной частью современной космологии.
-
-
- © cdn23.img.ria.ru
Физики из МФТИ, ОИВТ РАН и ВШЭ создали уникальную методику расчетов, позволяющую подбирать идеальную смазку для двигателей самолетов и других высокотемпературных устройств. Их исследование заняло второе место на конкурсе промышленных инноваций в США, сообщает пресс-служба Физтеха.
«Компании стремятся получать быстрые результаты, перебирая варианты веществ не в лаборатории, а в компьютерных симуляциях. Это особенно важно при дизайне смазок, когда задействуются сотни комбинаций разных веществ. Производителям выгоднее не держать большой штат ученых, а собирать данные в рамках конкурсов и использовать их в расчетах», — рассказывает Николай Кондратюк, научный сотрудник МФТИ.
Современные авиационные двигатели, а также различные компоненты ракетных установок и промышленных приборов работают в экстремальных условиях, при давлениях и температурах, превышающих тысячи градусов Цельсия и десятки тысяч атмосфер. Они содержат в себе большое число движущихся компонентов, каждый из которых нуждается в смазке для того, чтобы он мог нормально работать.
Проблема, как отмечают Кондратюк и его коллеги, заключается в том, что многие существующие смазочные материалы ведут себя в подобных условиях совсем не так, как в комнатных условиях, причем часто меняется то, как именно они снижают силу трения. Это сильно усложняет поиск подходящих смазок для авиадвигателей и делает этот процесс сильно зависимым от результатов дорогостоящих и долгих экспериментов.
-
-
-
- Лабораторные прототипы катодолюминесцентных лампочек
- © mipt.ru
Сотрудники кафедры вакуумной электроники МФТИ совместно с учеными из ФИАН создали и испытали прототип катодолюминесцентной лампы общего освещения, основанной на явлении автоэлектронной эмиссии и обладающей не достигнутыми никем в мире характеристиками надежности, долговечности и силы света. Соответствующая работа опубликована в международном научном журнале Journal of Vacuum Science & Technology B.
-
-
Физики из МФТИ и Института Иоффе теоретически доказали, что так называемые полуметаллы Вейля, своеобразные трехмерные аналоги графена, будут идеально подходить для создания мощных лазеров. Их выводы были представлены в журнале Physical Review B.
-
-
- © zanauku.mipt.ru
Недавно были обнаружены материалы, названные Вейлевскими полуметаллами, в которых носители заряда ведут себя подобно электронам и позитронам в ускорителях заряженных частиц. Ученые из МФТИ и Института Иоффе теоретически доказали, что эти материалы являются идеальными усиливающими средами для лазеров. Работа опубликована в журнале Physical Review B.
Начало XXI века в физике — это зачастую поиск явлений из мира элементарных частиц в подручных материалах. Электроны в некоторых кристаллах по своим свойствам будто разогнаны до околосветовых скоростей, как в ускорителях частиц, а в других они и вовсе могут напоминать по свойствам материю черных дыр. Физики из МФТИ вывернули этот поиск наизнанку и доказали, что запрещенные реакции для элементарных частиц могут оставаться запрещенными и в кристаллических материалах — Вейлевских полуметаллах. Конкретно речь идет о реакции взаимного уничтожении частиц и античастиц без излучения света. Благодаря этому запрету Вейлевский полуметалл может оказаться идеальной усиливающей средой для лазера.
-
-
-
- © screenshotscdn.firefoxusercontent.com
Российские учёные из Московского физико-технического института (МФТИ) в городе Долгопрудном Московской области сделали открытие, кардинально меняющее представление о построении светоизлучающих устройств. Они смогли обнаружить, что один из используемых при создании лазеров и светодиодов эффектов может работать в «чистых» полупроводниках, что ранее считалось невозможным, говорится в научном журнале Semiconductor Science and Technology.
Речь идёт об эффекте суперинжекции, для достижения которой, по мнению учёных, достаточно использовать лишь один полупроводник.
-
-
Физиологи из МФТИ и университета Джорджа Вашингтона выяснили, как можно создать дешевую и надежную установку для изучения нарушений в работе сердца, используя подручные материалы, 3D-принтер и открытое программное обеспечение. «Инструкции» по ее сборке были представлены в журнале Scientific Reports.
-
- © russiagoodnews.ru
«В нашей лаборатории мы поддерживаем политику открытых данных. Сейчас немногие научные группы могут позволить себе дорогое оборудование для оптического картирования, а с помощью наших чертежей они смогут недорого воспроизвести точно такую же систему, какую используем мы», — заявил Игорь Ефимов, профессор университета Джорджа Вашингтона и заведующий лабораторией в МФТИ. Сердце человека и животных — уникальный орган, чьи клетки могут одновременно спонтанно вырабатывать электрические импульсы и сокращаться, не требуя для этого постоянного потока «команд» из спинного или головного мозга. Эти сигналы порожают так называемые «клетки-водители», а кардиомиоциты, мускульные клетки, используют их для воспроизведения сокращений и расслабления в нужные моменты времени.
-
-
-
- © mipt.ru
Ученые из Российского квантового центра, Политехнической школы Лозанны (EPFL), МГУ и МФТИ разработали технологический процесс производства компактных лазерных химических анализаторов на базе оптических частотных гребенок, совместимый со стандартными технологическими процессами, которые используются для производства «обычной» электроники. Детали разработки описаны в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Оптические частотные гребенки, за создание которых в 2005 году была присуждена Нобелевская премия по физике, используются как основа для устройств, способных генерировать последовательность фемтосекундных импульсов света. Их излучение имеет спектр в виде «гребенки», то есть множества узких спектральных линий, разделенных равными частотными промежутками. Такие лазерные «линейки» можно использовать для телекоммуникации, в спутниковой навигации, в астрофизике. В частности, с их помощью можно проводить очень точные и быстрые спектроскопические измерения и, следовательно, определять химический состав веществ. Но широкое применение устройств на основе оптических гребенок ограничено из-за их сложности, большого размера и высокой стоимости.
-
