Квантовые материалы и сверхпроводимость
-
Бозе-эйнштейновский конденсат: состояние материи и нобелевское открытие
Бозе-Эйнштейновский конденсат: состояние материи при сверхнизких температурах. Квантовые явления, предсказанные Эйнштейном и Бозе, сверхпроводимость.
-
Криогеника: Изучение низких температур и свойств материалов
Криогеника: изучение свойств материалов при сверхнизких температурах. Сверхпроводимость, жидкий азот, шкалы Кельвина и Ранкина. Наука о холоде.
-
Сверхпроводимость: нулевое электрическое сопротивление и эффект Мейснера
Сверхпроводимость: явление нулевого электрического сопротивления в материалах при критической температуре. Открыта в 1911 году, позволяет току течь вечно.
-
Сверхтекучесть гелия-4: квантовые явления и фазовые переходы
Гелий-4 в сверхтекучем состоянии (He II): нулевая вязкость, текучесть без трения, проявление конденсата Бозе-Эйнштейна. Физика гелия, сверхтекучесть.
-
Состояния вещества: твердое, жидкое, газообразное и плазма
Состояния материи: твердое, жидкое, газообразное, плазма и экзотические формы. Обзор физических состояний вещества и их свойств.
-
Квантовый эффект Холла: точная квантизация и фундаментальные константы.
Квантовый эффект Холла: физическое явление в двумерных электронных системах при низких температурах и сильных магнитных полях. Квантование сопротивления.
-
Неразгаданная тайна высокотемпературной сверхпроводимости.
Необычные сверхпроводники: загадка современной физики. Изучение механизмов высокотемпературной сверхпроводимости, отличных от теории БКШ, и поиск сверхпроводимости при комнатной температуре.
-
Эффект Мейснера: вытеснение магнитного поля из сверхпроводников.
Эффект Мейснера: вытеснение магнитного поля из сверхпроводника при охлаждении. Открытие Вальтером Мейснером и Робертом Оксенфельдом в 1933 году.
-
Высокотемпературные сверхпроводники: история и современные исследования.
Высокотемпературные сверхпроводники: открытие, свойства и применение материалов с критической температурой выше температуры жидкого азота. Нобелевская премия 1987.
-
Статистика Бозе — Эйнштейна и поведение бозонов
Статистика Бозе-Эйнштейна: поведение бозонов, квантовая статистика, когерентность лазера и сверхтекучесть гелия. Разработана Бозе и Эйнштейном.
-
Криотрон: Принцип работы и перспективы применения
Криотрон: сверхпроводниковый переключатель, принцип работы – влияние магнитного поля на сверхпроводимость. Изобретен Д.А. Баком (MIT).
-
Жидкий гелий: свойства и применение
Жидкий гелий: свойства, температура кипения и критическая точка для изотопов гелия-4 и гелия-3. Сверхтекучесть при низких температурах.
-
Аньоны: Экзотические квазичастицы в двухмерных системах
Любойон: квазичастица в 2D системах, отличная от фермионов и бозонов. Важна для дробного квантового эффекта Холла и статистической механики.
-
Сверхпроводимость при комнатной температуре: поиск и последние достижения
Сверхпроводники при комнатной температуре: обзор последних исследований 2023 года. Лантановый декагидрид и перспективы создания материалов с нулевым сопротивлением.
-
Критические явления в физике: от точки бифуркации к универсальности.
Критические явления в физике: точки бифуркации, расходимость корреляционной длины, степенные законы, универсальность и фазовые переходы.
-
Куперовские пары: Связанные электроны и сверхпроводимость.
Куперовские пары: открытие, лежащее в основе сверхпроводимости. Объяснение явления, взаимодействия электронов и роли теории БКШ. Нобелевская премия!
-
Квантовая турбулентность: свойства и динамика квантовых жидкостей.
Квантовая турбулентность: хаотичное движение квантовых жидкостей (сверхтекучих гелия, конденсатов Бозе-Эйнштейна). Основы, предложенные Фейнманом, и применение.
-
Ротоны в сверхтекучем гелии-4: от теории к экспериментам.
Ротоны в сверхтекучем гелии-4: элементарные возбуждения, квазичастицы, фононы, максоны и их роль в физике конденсированного состояния. Теория и дисперсионные соотношения.
-
Теория Ги́нзбурга — Ла́ндау и сверхпроводимость.
Теория Гинзбурга-Ландау: описание сверхпроводимости, феноменологическая модель и связь с микроскопической теорией Бардина-Купера-Шриффера. Купраты, YBCO.
-
Сверхтвёрдое состояние вещества: от теории к экспериментам.
Сверхтвёрдое тело: новое состояние материи с нулевой вязкостью. Эксперименты 2017 года подтвердили существование сверхжидкости в Бозе-эйнштейновском конденсате.
-
Фермионные конденсаты: от сверхпроводимости до кварковой материи
Фермионный конденсат: сверхтекучее состояние фермионов при низких температурах. Свойства, связь с конденсатом Бозе-Эйнштейна и примеры в физике.
-
Эффект Джозефсона: Квантовое явление в сверхпроводниках
Эффект Джозефсона: квантовый феномен в сверхпроводниках. Точное соотношение напряжения и частоты для прецизионных измерений. Применение в физике и технике.
-
Высокотемпературный сверхпроводник YBCO: свойства и модификация поверхности.
YBCO: высокотемпературный сверхпроводник, открытый выше точки кипения жидкого азота (77K). Состав, структура и применение YBa₂Cu₃O₇₋δ. Сверхпроводимость.
-
Фиксация магнитного потока в сверхпроводниках.
Фиксация потока в сверхпроводниках: явление, препятствующее движению магнитных вихрей. Важно для сверхпроводников типа II и тонких плёнок типа I.
-
Газ Тонкса-Жирардо: Фермионизация бозонов в одномерном пространстве.
Газ Тонкса-Жирардо: уникальное состояние бозе-газа в 1D, где доминируют отталкивания. Не демонстрирует конденсацию Бозе-Эйнштейна, движение как "пробка".
-
Сверхпроводящая цифровая электроника на основе однократных квантов потока (RSFQ)
RSFQ логика: сверхпроводящие устройства и джозефсоновские переходы для быстрой цифровой обработки сигналов. Квантовые импульсы и альтернативы RQL/ERSFQ.
-
Квантовые фазовые переходы при нулевой температуре
Квантовые фазовые переходы: изменения состояний материи при абсолютном нуле. Влияние магнитного поля и давления, квантовые флуктуации и топология.
-
Гелий-4: Свойства, происхождение и квантовые эффекты
Изотоп гелия-4: свойства, происхождение и распространенность. Основной изотоп гелия на Земле, образуется при распаде и в звездах, а также при Большом взрыве.
-
Состояние вещества бозонов: от конденсата Бозе-Эйнштейна до сверхтекучести.
Бозе-газ: квантовое состояние материи из бозонов с целым спином. Охлаждение приводит к конденсату Бозе-Эйнштейна – уникальному явлению в физике.
-
Дробный квантовый эффект Холла: открытие и развитие
Дробный квантовый эффект Холла: открытие нового состояния квантовой жидкости с дробным зарядом. Нобелевская премия 1998 года. Физика, электроны, магнетизм.
-
Дефазинг и восстановление классического поведения в квантовых системах.
Дефазинг в квантовой физике: механизм восстановления классического поведения систем. Влияние температуры и размеров на квантовые эффекты в материалах и устройствах.
-
Лямда-точка гелия: фазовый переход и аномалия теплоёмкости.
Точка лямбда: температура перехода гелия в сверхтекучее состояние (He II). Характеризуется пиком теплоёмкости, изучается в космосе для точных измерений. Гелий, физика.
-
Вудсток физики: Революция в сверхпроводимости 1987 года.
Высокотемпературные сверхпроводники: прорыв 1987 года и ожидания революции в физике. Встреча Американского физического общества и открытия Муллера и Беднорца.
-
Q-шары: нетопологические солитоны в физике частиц
Q-шары: нетопологические солитоны в физике. Стабильные локализованные поля, энергия которых ниже, чем у других конфигураций с тем же зарядом Q.
-
История и развитие сверхпроводимости
Сверхпроводимость: нулевое электрическое сопротивление и вытеснение магнитных полей. История открытия, теория и современные исследования в физике.
-
Двойные сверхпроводники и удержание кварков в КХД
Конфайнмент кварков: объяснение в рамках теории двойных сверхпроводников и конденсации магнитных зарядов (магнитных монополей) в КХД.
-
Сверхдиамагнетизм и сверхпроводимость: эффект Мейснера и теория Лондона
Сверхпроводимость и сверхдиамагнетизм: полное вытеснение магнитного поля из материала при низких температурах. Эффект Мейснера, магнитная левитация.
-
Кулоновская блокада в мезоскопических системах
Кулоновская блокада в мезоскопической физике: снижение проводимости в малых устройствах из-за кулоновского отталкивания электронов. Эффект, квантовые точки.
-
Флюксон: Квант магнитного потока в физике и сверхпроводимости.
Флюксон в физике: квант магнитного потока в сверхпроводниках (вихри Абрикосова) и туннельных переходах Джозефсона. Квантование потока, сверхток.
-
Сильнокоррелированные материалы и квантовые материалы.
Сильнокоррелированные материалы: квантовые материалы с необычными электронными и магнитными свойствами. Исследования, Mott-изоляторы, сверхпроводимость.
-
Бабочка Хофштадтера: Фрактальная структура электронных спектров в магнитном поле
Бабочка Хофштадтера: фрактальная структура энергетических уровней электронов в магнитном поле. Открытие Дугласа Хофштадтера и вклад советского физика Марка Азбеля.
-
Бозонизация в (1+1)-мерных теориях поля
Бозонизация в физике: преобразование фермионов в бозоны в (1+1) измерениях. Метод Колмена, Мандельстама, Мэттиса и Лютера. Принцип Томонаги.
-
Топологический порядок в квантовой материи при абсолютном нуле.
Топологический порядок в квантовой физике: свойства, квантовые вычисления, спиновые жидкости и эффект Холла. Изучение новых фаз материи при абсолютном нуле.
-
Ниобий-олово: Сверхпроводящий сплав для мощных магнитов и ускорителей.
Nb3Sn (ниобий-олово) – сверхпроводящий сплав для мощных магнитов. Выдерживает высокие токи и магнитные поля (до 24 Т), превосходит NbTi.
-
Ниобий-титановый сплав: свойства и применение в сверхпроводящих магнитах.
Сплав ниобия и титана (NbTi) – сверхпроводник типа II для мощных магнитов. Обладает высокой критической температурой, доступностью и простотой обработки.
-
Квантовый гироскоп на сверхтекучем гелии: самый чувствительный детектор вращения.
Квантовый гироскоп: сверхчувствительный прибор для измерения вращения, основанный на квантовой механике и эффекте Джозефсона. Обнаружение малейших изменений!
-
Сверхпроводники на основе висмута, стронция, кальция и меди (BSCCO)
Высокотемпературные сверхпроводники BSCCO: состав, свойства и применение. Изучение Bi₂Sr₂CaCu₂O₈ и других соединений семейства BSCCO для науки и техники.
-
Предсказанная фаза кварковой материи: цветная сверхпроводимость.
Цветная сверхпроводимость в кварковой материи: предсказанная фаза при высокой плотности и низкой температуре. Свойства, симметрии и спектр возбуждений.
-
Фаза A15: Сверхпроводимость и структура интерметаллидов.
Фаза A15: сверхпроводящие интерметаллические соединения с формулой A3B. Высокая температура сверхпроводимости, устойчивость к магнитным полям и применение.
-
Псевдощель в физике конденсированного состояния: свойства и интерпретации.
Псевдоразрыв в физике конденсированного состояния: частичный энергетический зазор на поверхности Ферми. Причины, связь с высокотемпературной сверхпроводимостью.
-
Дуальность Крамерса — Ваннье в статистической физике
Двойственность Крамерса-Ваннье: симметрия в статистической физике, связывающая энергию Изинговской модели при разных температурах. Точное определение критической точки.
-
Биполяроны: от физики квазичастиц до органической химии
Биполярон: что это такое? Объяснение в физике и органической химии. Квазичастица из двух поляронов, молекула с двумя положительными зарядами.
-
Джозефсоновские вихри и вортицитет в сверхпроводниках
Йозефсоновские вихри в сверхпроводниках: квантовые вихри сверхтока в Иозефсоновских переходах. Отличие от вихрей Абрикосова, структура и свойства.
-
Топологический квантовый компьютер: теория и перспективы реализации
Топологический квантовый компьютер: устойчивые вычисления на основе анионов и плетений. Защита от декогеренции и ошибок благодаря топологическим свойствам.
-
Сверхпроводимость второго рода и магнитные вихри
Сверхпроводники типа II: смешанное состояние, магнитные вихри, критические поля Hc1 и Hc2. Объяснение формирования вихрей в магнитном поле.
-
Эффект Лондона и сверхпроводниковые гироскопы.
Вращающиеся сверхпроводники и эффект Лондона: создание магнитного поля при вращении, сверхточная ориентация и применение в гироскопах, например, Gravity Probe B.
-
Органические сверхпроводники: синтез и свойства
Органические сверхпроводники: синтетические соединения с нулевым сопротивлением при низких температурах. Обзор материалов, рекордные температуры и история открытия.
-
Superconductor–insulator transition
-
Flux qubit
-
Quantum critical point