Чем занимаются сотрудники НИИ в нерабочее время или не думай о наносекундах свысока. Расскажу, как мне удалось приживить отечественный детектор на базе микроканальных пластин, взамен MagneTOF'а, на масс-спектрометр Sciex 5800 TOF/TOF.
Ученые из МФТИ и МИФИ с коллегами из Китая изготовили наночастицы нитрида титана (TiN) и изучили их сорбционные свойства. Оказалось, что они являются очень перспективным кандидатом на решение проблемы очищения сточных вод. Исследование опубликовано в журнале Physica Scripta.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ с коллегами синтезировали наночастицы нитрида титана с помощью лазерной абляции (испарения вещества под действием лазерных импульсов и его последующей конденсации в виде наночастиц) в жидкости. Им удалось экспериментально показать, что эти наночастицы обладают уникальными адсорбционными свойствами и способны эффективно поглощать катионные красители. Что делает их особенно перспективными — это высокая удельная поверхность и возможность управления стехиометрией, которая позволяет модифицировать их свойства для решения задач очистки.
Исследователи фокусировали луч лазера на мишени с помощью специальной линзы. Его перемещали по поверхности мишени, изготовленной из нитрида титана, описывая спираль, чтобы избежать нагрева одной точки, при помощи сканатора. Процесс длился 30 минут и в результате образовались наночастицы, придающие коллоидному раствору насыщенный синий цвет.
Чтобы понять работу какого-либо устройства, необходимо его разобрать и изучить составляющие детали. Понимая как работает каждая из них, можно составить полную картинку их взаимодействия, что результирует в понимании работы устройства в целом. Если речь идет, скажем, об автомобиле, то этот процесс познания может казаться сложным, но он не идет нив какое сравнение с усилиями, необходимыми для понимания атомарных кластеров. Ученые из Токийского университета (Токио, Япония) провели исследование золотых кластеров, состоящих из крайне малого числа атомов, в ходе которого смогли синтезировать новый тип наноструктур, названные ими «золотыми квантовыми иглами». Чем отличаются иглы от других подобных структур, какими свойствами они обладают, и чем они могут бы полезны? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
18 марта 2025 года практически незамеченным прошло одно печальное событие — в преклонном возрасте 44 лет скончался бонобо Канзи. Это был достоверно самый выдающийся ум из представителей своего вида. Один из моих первых постов на Хабре был посвящён этому выдающемуся примату, и прожитая им феноменальная жизнь интересовала меня как модель существования одинокого человека (впрочем, у Канзи была семья) в кругу высокоразвитых гуманоидов, интеллект которых остаётся для этой особи непостижимым и недостижимым. Размышляя о Канзи, я опять задумался, что буквально по пальцам можно пересчитать удачные фантастические сюжеты, в которых человек приобретает суперинтеллект и не знает, что с ним делать, либо (фабула обязывает) страдает от такого буста. Корифеи жанра наверняка вспомнят какие-то сюжеты кроме «Газонокосильщика» и «Цветов для Элджернона». Но в настоящее время, когда имплантаты Neuralink уверенно вышли в продакшен, аппаратное усиление мозга без всякой фармацевтики уже замаячило на горизонте, о чём и поговорим под катом.
Коллектив российских ученых исследовал процесс формирования конденсата Бозе—Эйнштейна в оптической дипольной ловушке с длиной волны 1064 нм. Для этого они проводили оптимизацию испарительного охлаждения методами машинного обучения. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review A.
В этом году Нобелевские премии по физике и по химии были присуждены за исследования, связанные с машинным обучением. Это отражает все возрастающую роль методов ИИ для получения новых результатов в естественных науках. Многие результаты в современной физике квантовых систем связаны с машинным обучением.
«Благодаря методам машинного обучения нам удалось оптимизировать параметры нашего эксперимента, что, в свою очередь, открыло новые горизонты для исследования квантовых систем, — рассказал Алексей Акимов, доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории квантовых симуляторов и интегрированной фотоники РКЦ. — Это важный шаг на пути развития будущих технологий в области квантовых вычислений».
Коллектив российских ученых синтезировал ферромагнитные пленки переменного состава из палладия и железа с помощью метода молекулярно-лучевой эпитаксии. Им удалось обнаружить возможность управлять с помощью них спектром спиновых волн. Работа опубликована в Journal of Vacuum Science & Technology A.
Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) — это метод роста кристаллических пленок на подложках, который используется в материаловедении и микроэлектронике для создания тонкопленочных структур. Основная идея метода заключается в том, что на подложку направляются молекулы или атомы, которые, оседая на поверхности, образуют упорядоченный кристаллический слой.
В ходе нового исследования российские ученые продемонстрировали возможность использования метода молекулярно-лучевой эпитаксии для получения тонких пленок ферромагнитного сплава Pd-Fe с прецизионно-регулируемым составом по толщине. Они выпарили чистые палладий и железо из тиглей и осаждали их на подложке из монокристаллического оксида магния.
Ученые из «Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов», входящего в состав Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», и МФТИ использовали эффект Холла, чтобы исследовать фоновые концентрации примесей в синтетическом алмазе, так как они сильно влияют на физические свойства сверхчистых алмазов. Исследователи пришли к выводу, что добавка малого дополнительного количества атомов азота может значительно уменьшать ток утечки в электронных устройствах из синтетического алмаза. Работа была опубликована в Applied Physics Letters.
Традиционно чистоту алмазов контролируют оптическими методами, а именно — спектроскопией поглощения в УФ, видимом и ИК диапазоне, а также спектроскопией комбинационного рассеяния света (КРС). Данные методы позволяют обнаружить различные примеси в алмазе, однако их предел обнаружения в большинстве случаев не лучше, чем 1015 см-3. Исследователи из Троицка и Долгопрудного показали возможность использования ещё более точного метода, основанного на эффекте Холла. Данный эффект заключается в возникновении электрического напряжения в образце, через который протекает электрический ток, в магнитном поле.
Исследователи из МФТИ открыли новый тип электромагнитных волн в активных двумерных системах. Это открытие может привести к значимым изменениям в технологиях и нашем понимании электромагнитных явлений на наноуровне. Работа опубликована в журнале JETP Letters.
Физики из МФТИ решили изучить поведение электромагнитных волн в активной среде, где имеется лишь очень тонкий (двумерный) проводящий слой — двумерная электронная система. В роли таких систем может выступать как индивидуальное вещество (несколько слоев графена, черного фосфора или других веществ), так и сложные объекты (гетероструктуры), образующие плоские «ловушки» для электронов, в результате чего последние могут двигаться лишь в двух измерениях.
Ученые из Российского квантового центра, ВШЭ и МФТИ сделали новое теоретическое исследование незатухающих токов в мезоскопических одномерных системах с парными перескоками фермионов. Работа была опубликована в Physical Review Journals. Это исследование является важным шагом в понимании влияния парных перескоков на амплитуду незатухающих токов. 25 лет назад физики-экспериментаторы успешно продемонстрировали, что мощные постоянные токи без потерь могут течь в несверхпроводящих металлических кольцах, но не было теории, которая правильно объясняла бы величину или направление неожиданно больших токов.
Коллектив российских ученых впервые в мире провел экспериментальную демонстрацию генерации импульсов терагерцового излучения с энергией до 5 пДж при разрядке вакуумного фотодиода фемтосекундными лазерными импульсами. Работа опубликована в журнале Frontiers of Optoelectronics. В исследовании было успешно сгенерировано терагерцовое излучение с помощью вакуумного фотодиода, измерены и исследованы характеристики терагерцовых импульсов, построены полуаналитическая модель и модель в COMSOL Multiphysics.
Ученые из Российского квантового центра, ВШЭ и МФТИ изучили фазовый переход в одномерных системах с беспорядком в присутствии коррелированного перескока частиц. Работа опубликована в Physical Review Journals. Она открывает новые возможности для создания устойчивых одномерных атомных ловушек, квантовых нитей и кристаллов с одномерной проводимостью.
Международный коллектив ученых из Швейцарии, России и Дании улучшил экспериментальную технику спектроскопии высших гармоник органических молекул и провел новые теоретические и экспериментальные исследования молекул бензола и 1,3-циклогексадиена. В опытах подтвердились эффекты, связанные с перемещением заряда внутри молекул на аттосекундных масштабах времени. Исследование опубликовано в журнале Structural Dynamics.
Данная работа демонстрирует новые возможности в изучении строения вещества, которые открывает аттосекундная физика.
Коллектив ученых проанализировал эффект выделения тепла в проводнике под воздействием электрического тока для углеродных нанотрубок и пришел к выводу, что обычная теория плохо применима. Оказалось, что формула Мотта не работает, но применима формула Кельвина. Работа опубликована в журнале Physical Review B.
Несмотря на то, что углеродные нанотрубки были открыты почти 20 лет назад, изучение этой формы углерода продолжает оставаться актуальной темой как в экспериментальной, так и в теоретической науке. Разнообразные исследования показали, что углеродные нанотрубки обладают уникальными физическими свойствами, которые могут быть применены в различных сферах человеческой деятельности, таких как микроэлектроника, биомедицина, конструирование прочных структур и создание нанодвигателей. В связи с этим интерес представляет изучение всех классических физических эффектов для нанотрубок.
Ученые из МФТИ и Университета Сучжоу (Китай) провели исследование нелинейности и квантовых эффектов наночастиц, обернутых в графен, при воздействии на них импульсами высокочастотного лазера большой интенсивности. Работа опубликована в Journal of Applied Physics. Она открывает новые возможности для управления сверхкороткими импульсами для нанофотоники.
Для создания определенных устройств требуются определенные материалы, выбор которых зависит от их физических и химических свойств. Однако с развитием науки и технологий многие «классические» материалы оказались не столь эффективными, а потому появилась необходимость в поиске альтернатив. И порой такие альтернативы находятся в самых неожиданных местах. Ученые из Штутгартского университета (Штутгарт, Германия) разработали новую систему муаровых сверхрешеток нанометрового масштаба, используя ДНК и их способность к самоорганизации. Как именно была создана эта структура, как себя проявляют ДНК в ней, и где может использоваться данная разработка? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Кремний правит IT-миром уже полвека, но сегодня даже самые продвинутые чипы всё чаще сталкиваются с пределами: тепловые ловушки, токи утечки и борьба за каждый дополнительный гигагерц превращается в разработку на грани фола на грани физики. Частотная гонка больше не спасает — теперь в фокусе многоядерные архитектуры, вертикальная упаковка и поиски замены кремнию.
Почему классические технологии больше не тянут, как новые подходы формируют будущее вычислений — и что это значит для разработчиков? Детали внутри.
Перед тем, как мы перейдем к главному предмету, позвольте я немного отойду в сторону к ранее обсуждаемому измерителю толщины мононити, на который меня вдохновил и помог с составлением аппаратной базы @nikolz . Ключевым элементом которого является ПЗС TCD1304 (краткие ТТХ: ширина матрицы 29,2 мм., количество пикселей 3948, расположены линейно, размер пикселя 8х200 мкм., 16 бит, диапазон длин волн 330-100 нм.). Мы много обсуждали варианты таких устройств. В текущей момент в продаже, укажу всем известный Aliexpress, существует множество вариантов дорогих лазерных измерителей ,что по определенным причинам не подходит. Конструирование движется и, в ближайшей перспективе, я представлю готовое к свободному копированию устройство, но речь сейчас пойдет о способах увеличении точности. Исходя из текущего разрешения матрицы, напрашивается прямое решение "в лоб" - подсчет засвеченных и не засвеченных пикселей, при этом точность составит 8 мкм. (~ 0,008 мм.), но используя программно субпиксельную обработку (методы интерполяции по краям объекта: поиск точки пересечения сигнала с порогом, аппроксимация линейного участка фронта сигнала) позволит увеличить точность до 1-2 мкм.
Пример: Устанавливаем порог (например, уровень АЦП = 1500), и если сигнал выше — считаем пиксель "засвеченным" - это решение "в лоб" или второй вариант (для объекта диаметром ~1.0 мм.):
AI меняет не только процессы, но и профессии. Полгода назад для того, чтобы запустить MVP продукта, нужен был не только product owner, но и команда разработчиков. Сегодня прототип может сделать один человек без команды, используя только AI. Вы все еще относитесь к этому со скепсисом, но это уже так.
Меня зовут Сергей Спиренков, я евангелист в KODE и CEO собственных проектов. Последние месяцы я провел внутри этой трансформации — собирая продукты в одиночку, без строчек кода руками, с помощью AI и нового подхода к разработке. В статье поделюсь мнением, как изменится профессия product owner и что ждет разработчиков. И главное: расскажу про AI-инструменты, с помощью которых сам делаю MVP продуктов.
