새로운 이미징 기술로 양자 입자의 움직임을 포착

.스위스 알프스 스키리조트 눈사태 현장…"10∼12명 매몰"

(크랑몬타나[스위스] AFP=연합뉴스) 19일(현지시간) 스위스 발레 주의 알프스 산악지역 크랑몬타나 소재 스키리조트의 눈사태 현장에서 인명 구조작업이 진행되고 있다. 현지 언론은 당국 관계자를 인용해 스키어 10∼12명이 눈에 파묻혔다고 보도했다. bulls@yna.co.kr

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나훈아"고향으로 가는 배"　

.전례없는 해상도로 새로운 이미징 기술로 양자 입자의 움직임을 포착합니다

2019 년 2 월 19 일 텔 아비브 대학교 원자 크레딧 : CC0 공개 도메인

엑시톤 - 전기적으로 중성 인 준 입자 -는 특별한 특성을 가지고 있습니다. 그것들은 반도체 및 절연 재료에만 존재하며 탄소와 몰리브덴과 같은 몇 원자 두께의 2 차원 (2D) 재료로 쉽게 접근 할 수 있습니다. 이러한 2D 재료가 결합되면 재료 자체가 소유하지 않는 양자 특성을 나타냅니다. 텔 아비브 대학 (Tel Aviv University)의 새로운 연구는 유례없는 짧은 시간 내에 매우 높은 공간 해상도에서 2 차원 물질로 여기자의 생성과 전파를 탐구합니다. 이 연구는 Haim Suchowski 교수와 TAU의 Raymond & Beverly Sackler 정확한 과학 학부의 Michael Mrejen 교수가 주도했으며 2 월 1 일 Science Advances 에 발표되었습니다 . 양자 역학은 에너지의 가장 작은 규모에서 자연을 묘사하는 물리학의 기본 이론입니다. "우리의 새로운 이미징 기술은 짧은 시간 프레임과 나노 미터 단위로 여기자의 움직임을 포착합니다."라고 Mrejen 박사는 말합니다. "이 도구는 빛 이 영향을받은 순간에 재료의 반응을 엿볼 때 매우 유용 할 수 있습니다 ." "그러한 물질은 통신을위한 고도의 기능을 요구하는 광을 기반으로하는 양자 컴퓨터를 위해 조작하거나 조작하기 위해 빛을 현저하게 감속시키는 데 사용될 수 있습니다."라고 Suchowski 교수는 설명한다. "장비 성능의 관점에서 볼 때이 투어는 많은 분자가 진동하는 중 적외선 영역과 같은 다른 스펙트럼 체제에서 많은 다른 재료 시스템의 초고속 응답을 시각화하고 조작 할 수있는 새로운 기회를 열어줍니다. " 과학자들은 femtosecond-nanometric scale에서 고유 한 시공간 이미징 기술을 개발 했으며 상온에서 반도체 재료 인 텅스텐 이젤라이드에서 exciton-polariton 역학을 관찰 했다. 이 exciton-polariton은 빛과 물질의 결합으로 생성되는 양자 생물입니다. 연구 된 특정 재료로 인해 전파 속도는 빛의 속도의 약 1 %입니다. 이 시간 척도에서 빛은 수백 나노 미터 만 이동합니다. "우리는 독특한 특성화 도구가 있다는 것을 알고 있었고이 2D 소재는 초고속 - 초소형 교차점에서 흥미로운 동작을 탐색 할 수있는 좋은 후보였습니다."라고 Mrejen은 말합니다. "이 물질 인 텅스텐 디스 셀레 나이드는 적용 관점에서 볼 때 매우 흥미 롭다 고 덧붙여 야한다.이 물질은 단일 원자 두께, 실온 및 가시 스펙트럼 범위에서 매우 제한된 차원에서 이러한 가벼운 물질 결합 상태를 유지시킨다. " 연구자들은 현재 스택에 여러 2D 재료를 결합하여 반도체 파동의 속도를 제어하는 방법을 모색하고 있습니다.

더 자세히 살펴보기 : 엑시톤은 고성능 전자 장치로의 길을 열어줍니다. 자세한 정보 : M. Mrejen 외, ultrafast near-field imaging에 의한 WSe2의 과도 exciton-polariton 역학, Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aat9618 저널 참조 : 과학 진보 :에 의해 제공 텔 아비브 대학

https://phys.org/news/2019-02-imaging-technology-captures-movement-quantum.html

.연구원은 물질이 압축 될 때 열을 전도하는 비정상적인 방법을 발견했습니다

2019 년 2 월 19 일, Boston College 포논 Phonon은 정사각형 격자를 통해 전파됩니다 (원자 이동은 크게 과장되었습니다). 신용 : 위키 백과

입방 형 붕소 비소에서 발견되는 가장 최근 주름에서 보듯이, 특이한 물질은 열 전도를 지배하는 전통적인 규칙과 모순된다고 Boston College 연구원이 오늘 Nature Communications 지판에 발표했다 . 일반적으로 재료가 압축되면 더 나은 열전 도체가 됩니다. 그것은 약 1 세기 전의 연구에서 처음 발견되었습니다. 에서는 붕소 비소 연구팀은 재료가 먼저 전도성을 향상시키고 압축 할 때 열화하였습니다. 설명은 보스톤 대학 물리학과의 David Broido 교수와 박사후 연구원 인 Navaneetha K. Ravichandran 교수에 따르면 내열성을 제공하는 여러 공정 간의 특이한 경쟁에 기반을두고있다. 이러한 유형의 행동은 예전에 예측되거나 관찰 된 적이 없습니다. 이 연구 결과는 이론 물리학자인 Broido 와 동료들이 큐빅 붕소 비소에서 이전에 확인한 비 전통적인 높은 열 전도성과 일치합니다 . Ravichandran의 계산에 따르면 압축시 재료가 먼저 대부분의 재료와 유사하게 열을 더 잘 전달합니다. 그러나 압축이 증가함에 따라 붕소 비소의 열 전도성이 저하되는 것으로 나타났습니다. 공동 저자는 "붕소 비소의 열전도도에 대한 비 단조 압력 의존성"이라는 제목의 글에 공동 저자가 쓴다. 이러한 이상한 행동은 열이 붕소 비소 (결정을 구성하는 원자의 포논 진동에 의해 전달되는 전기적으로 절연 된 결정)에서 운반되는 비정상적인 방법에서 비롯된 것이라고 Broido는 말했다. "비소와 같은 물질에서 열의 흐름에 대한 내성은 포논 사이에서 일어나는 충돌로 인해 발생한다"고 그는 덧붙였다. 양자 물리학은 이러한 충돌이 한 번에 적어도 세 포논 사이에서 발생한다고 설명했다. 수십 년 동안, 3 개의 포논 사이의 충돌 만이 중요하다고 가정되었는데, 특히 좋은 열전 도체의 경우. 큐빅 붕소 비소는 열의 대부분이 삼중 항으로 거의 충돌하지 않는 포논에 의해 운반된다는 점에서 이례적이다. 오비 리지 국립 연구소의 루카스 린제이 (Lucas Lindsay)와 해군 연구소의 톰 레이네 케 (Tom Reinecke)를 포함한 몇 년 전에 Broido와 공동 연구자가 몇 년 전에 예측 한 특징이다. 실제로 3 개의 포논 사이의 충돌은 붕소 비소에서 너무 드물어 무시할 수 없을 것으로 예상되었던 4 개의 포논 사이의 열 포텐셜이 다른 이론가가 볼 수 있듯이 열전달을 제한하기 위해 경쟁하고 이전의 출판물에서 Broido와 Ravichandran이 경쟁합니다. 포논 삼중 항의 희귀 한 충돌 과정의 결과로 최근의 측정으로 확인 된 바와 같이 입방 형 붕소 비소화물은 우수한 열전 도체로 판명되었습니다. 이러한 최신 통찰력을 바탕으로 Ravichandran과 Broido는 정수압을가함으로써 3 포 네온과 4 포 네온 충돌 간의 경쟁이 실제로 물질에서 조절 될 수 있음을 보여주었습니다. "붕소 비소화물 이 압축되면 놀랍게도 3 포논 충돌이 더 자주 발생하고 4 포논 상호 작용은 덜 빈발하여 열전도도가 처음으로 증가한 다음 감소합니다."라고 Ravichandran은 말했습니다. "세 포논과 4 중의 이러한 경쟁 응답 포논 인가 압력에 충돌이 예측되거나 다른 물질에 관찰 된 적이 없다." 브리도는 해군 연구원 (Naval Research)의 다중 대학 연구 이니셔티브 (Multi-University Research Initiative) 보조금이 지원하는 이론가들의 연구가이 개념을 증명하기 위해 실험자들에 의해 채택 될 것으로 기대한다고 말했다. "이 과학적 예측은 측정으로부터의 확인을 기다리고 있지만, 이론적으로나 계산적으로 사용 된 접근법은 다른 물질의 측정 값과 비교하여 정확하다는 것이 입증되었으므로 우리는 실험이 우리가 발견 한 것과 비슷한 행동을 측정 할 것이라고 확신합니다." 브로드는 말했다. Ravichandran은 "우리가 개발 한 이론적 접근 방식은 매우 광범위하게 지구 온도가 낮고 압력이 가해지는 맨틀 하부의 연구에도 유용 할 수 있습니다. " 지구에서 실험 데이터를 얻는 것이 어렵 기 때문에, 우리의 예측 계산 모델은 거기에 존재하는 극한의 온도 및 압력 조건에서 열 흐름의 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공 할 수 있습니다." 더 자세히 살펴보기 : 최고의 열전 도체 인 다이아몬드 경쟁자는 없을 것입니다.

더 자세한 정보 : Navaneetha K. Ravichandran et al, 붕소 비소의 열전도도에 대한 비 단조 압력 의존성, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-08713-0 저널 참고 자료 : Nature Communications :에 의해 제공 보스턴 대학 (Boston College)

https://phys.org/news/2019-02-unusual-material-compressed.html#nRlv

.전자 기기 냉각을위한 새로운 소재 발견

2013 년 7 월 29 일, 해군 연구소 NRL의 연구자들은 전자 장치의 냉각을위한 새로운 재료를 발견했습니다. 이것은 전자 기기의 열 관리 개요입니다. 기기의 활성 영역에서 전류가 흐르기 때문에 국부적 인 온도 상승이 발생하고 소자 성능이 저하 될 수 있습니다. 열 전도율이 높은 재료는 고온에서 열을 전도시키기 위해 열 확산 및 가라 앉음에 사용됩니다. 신용 : 미국 해군 연구소 미국 해군 연구소 (NRL)와 보스턴 대학 (Boston College)의 이론 물리학 자 팀은 입방 형 붕소 비소가 매우 높은 열전도율과 다이아몬드보다 전자 장치에서 더 효과적으로 열을 전달할 수있는 물질임을 확인했습니다. 현재까지 지휘자. 으로 마이크로 전자 장치가 작아지고, 더 빠르고 강력한 열 관리가 중요한 과제가되고있다. 이 연구는 정량적 인 수준에서 열 수송 의 특성에 대한 새로운 통찰력을 제공 하고 수동 냉각 응용 분야에서 잠재적 인 관심을 가질 수있는 매우 높은 열 전도성을 가진 새로운 재료를 예측합니다. 예측 제 1 원리 방법을 이용하여 입방정 III-V 붕소 화합물의 열전도율을 계산 팀 찾은 붕소 아세 나이드 (BAS)는 현저한 실온 열전도율을 가지고 이상, 2,000 와트 정도 당 미터당 켈빈 (> 2,000 WM - 1 K -1 ). 이것은 알려진 가장 큰 벌크 값인 다이아몬드 및 흑연과 비교됩니다. 전자가 열을 운반하는 금속과 달리 다이아몬드와 붕소 비소는 전기 절연체입니다. 후자의 유형의 재료의 경우, 열은 구성 원자의 진동파 (포논)에 의해 전달되고 열 흐름에 대한 고유 저항은 서로로부터 산란하는이 파들의 결과입니다. 다이아몬드는 냉각 애플리케이션에 관심의 대상이지만 희소성이 있으며 합성 제조는 느린 성장률, 높은 비용 및 낮은 품질로 인해 어려움을 겪습니다. 그러나 새로운 고열 전도성 물질 을 확인하는 데는 현재까지 거의 진전이 없었다 . 역사적으로 완전히 미시적이고 매개 변수가없는 전산 재료 기술은 열 전달보다 전자 특성에 대해 더 발전했습니다. "지난 몇 년 동안 NRL 팀의 공헌으로"ab initio "정량 기술이 열 수송을 위해 개발되었습니다."라고 Thomas L. Reinecke 박사, 물리학자인 Electronics Science and Technology Division은 말했습니다. "이러한 기술은 열 수송의 주요 물리적 특성을 이해하고 새로운 재료의 열전도도를 정확하게 예측할 수있는 길을 열어줍니다." 붕소 비소에 대한 이러한 놀라운 발견은 전기 절연체의 열전도도를 평가하는 데 일반적으로 사용되는 가이드 라인 외부에있는 진동 특성의 특이한 상호 작용으로 발생합니다. 이러한 특성은 진동 파 사이의 산란을 특정 주파수 범위에서 일반적인 것보다 훨씬 적게 발생시켜이 주파수 범위에서 많은 양의 열이 전도되도록합니다. "이러한 흥미 진진한 결과가 실험에 의해 입증된다면 붕소 비소를 이용한 수동 냉각 응용 분야에 새로운 기회가 생길 것이며 새로운 열전도도 재료 를 식별하기위한 지침을 제공하는 데있어 이론적 인 연구가 중요한 역할을한다는 것을 보여줄 것입니다 "라고 Reinecke는 말합니다. . 이 그룹의 열전도도 계산은 다양한 재료에 대한 실험 결과와 잘 일치합니다. 팀은 Drs. NRL의 Lucas Lindsay와 Tom Reinecke, Boston College의 David Broido 박사가 있습니다. 이 연구는 부분적으로 해군 연구청 (ONR)과 국방 연구 개발기구 (DAPRA)가 지원하여 재료의 열 전달 물리학에 대한 중요한 새로운 통찰력을 제공하고 현대적인 계산 기법의 힘을 아직 특성을 측정하지 않은 재료에 대한 정량적 예측.

더 자세히 살펴보기 : 최고의 열전 도체 인 다이아몬드 경쟁자는 없을 것입니다. 제공 : 해군 연구소

https://phys.org/news/2013-07-material-cooling-electronic-devices.html#nRlv

.물리학 자들은 전자 렌지에서 포도에서 분출하는 불 덩어리를 설명합니다

2019 년 2 월 19 일, Bob Yirka, Phys.org 보고서 , 국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1818350116

McMaster, Concordia 및 Trent 대학의 연구자 중 한 명은 전자 레인지에서 함께 요리 할 때 왜 포도가 불 덩어리로 발화되는지에 대한 수수께끼를 풀어 냈습니다. 에 발표 된 자신의 논문에서 국립 과학 아카데미 논문집 , 함자 카탁 ', 파블로 Bianucci와 아론 Slepkov는 불 덩어리에 그것의 방법을 만드는 포도의 외부에서 열을의 결과가 아니라고 주장하지만, 대신에 의한 핫스팟에 대해 오는 양식에 두 포도. 2011 년으로 거슬러 올라가면 마이크로파에서 점화되는 포도의 인상적인 동영상이 YouTube에 나타납니다. 모든 사람이 포도 를 반 으로 자른 다음 두 반쪽을 바닥에 약간의 피부로 연결하고 전자 레인지 에서 가열합니다 - 몇 초 안에 작은 불덩이가 그들 사이에 나타납니다. 더 흥미 진진하게 만드는 것은 아무도 그것을 설명 할 수 없다는 것입니다. 그 이후로 많은 안락 의자 과학자들이 가능한 설명을 제시했습니다. 포도 중 하나가 포도가 피부 다리를 가로 질러 마이크로파를 향하게하는 안테나를 형성한다는 제안이 대중적이었습니다. 이 새로운 노력에서 캐나다의 물리학 자들은 불 덩어리 형성의 진정한 이유를 배우기 위해 포도와 다른 유사한 대상에 대해 여러 번 테스트를 실시했습니다. 테스트는 대부분 열 화상 카메라 를 사용 하여 포도가 뜨거워지면서 동작을 포착하고 시뮬레이션을 실행하는 것으로 구성되었습니다. 그들은 또한 다른 비슷한 크기의 과일과 물로 채워진 플라스틱 볼을 시험했습니다. 연구진은 불 덩어리의 형성이 간단한 과정의 결과임을 발견했다. 마이크로 웨이브가 포도에 들어감에 따라 핫 스팟 (hot spot)은 두 피스 사이의 결합으로 인해 서로 가장 가까운 지점에서 두 조각에 형성됩니다. 핫스팟이 더 뜨거워 질수록 주변 전해질이 과충전 되어 작은 불 덩어리 형태의 플라즈마 가 형성됩니다. 연구진은 비슷한 크기의 과일이나 물이 채워진 공을 사용하여 같은 효과를 낼 수 있다고 지적했다. 그들은 또한 두 조각 사이에 어떤 종류의 물리적 연결도 유지할 필요가 없다는 것을 발견했습니다. 필요한 것은 단지 3 밀리미터를 넘지 않아야한다는 것입니다.

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국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1818350116 더 자세히 살펴보기 : 게놈 연구는 야생 과거의 포도에 대한 단서를 밝힙니다 더 자세한 정보 : 포도에서 플라즈마 형성을 수성 이량 체의 마이크로파 공명과 연결 시킴, 국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1818350116 저널 참조 : 국립 과학 아카데미 회보

https://phys.org/news/2019-02-physicists-fireballs-erupting-grapes-microwave.html#nRlv