고온 초전도체에서 초전도의 기원을 식별하는 물리학 자
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.초전도 양자 간섭 장치를 사용하여 유사 결정 구조에서 발견되는 고유 한 자기 전이
TOPICS : 전자재료 과학초전도체도쿄 과학 대학 으로 과학의 도쿄 대학 2019년 11월 29일 유사 결정 유사 물질 획기적인 연구는 준결정 (Quasicrystals)과 유사한 독특한 구조에서 독특한 자기 전이의 존재를 해결합니다. 학점 : 도쿄 과학 대학
과학자들은 처음으로 준결정과 유사한 독특한 구조에 독특한 자기 전이가 있음을 보여주었습니다. 재료 과학의 세계에서 많은 사람들이 원자가 단단하고주기적인 방식으로 원자 배열이 반복되는 결정, 고차 구조를 들었습니다. 그러나 이상한 원자 배열을 가진 독특한 구조 인 준결정에 대해 아는 사람은 많지 않습니다. 결정과 마찬가지로, 준결정도 밀접하게 배열되어 있지만, 이것들과 다른 점은 원자 배열이 고도로 정렬되었지만 주기적이 아닌 전례없는 오각형 대칭을 가지고 있다는 사실입니다. 이 특징은 높은 안정성, 내열성 및 낮은 마찰력과 같은 고유 한 특성을 제공합니다. 약 30 년 전에 발견 된 이래로, 전 세계 과학자들은 재료 연구의 발전을 위해 준결정의 특성을 이해하려고 노력해 왔습니다. 그러나, 준결정은 본질적으로 널리 퍼지지 않기 때문에 쉽지 않다. 운 좋게도 그들은 "Tsai-type approximants"라고 불리는 준결정과 유사한 구조를 사용할 수있었습니다. 이러한 구조를 자세히 이해하면 준결정의 많은 특성에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이러한 특성 중 하나는 항 자기 성 (antiferromagnetism)으로, 자기 모멘트가 준 정서적 (quasiperiodic) 순서로 정렬되며 기존의 항 ferromagnets와 현저하게 구별됩니다. 이 성질은 지금까지 준결정에서 관찰 된 적이 없지만, 많은 새로운 응용 분야의 관문이 될 수 있기 때문에 재료 과학자에게는 흥미로 웠습니다. A의 에 발표 된 새로운 연구 체육 검토 B : 신속한 커뮤니케이션타무라 류지 교수가 이끄는 도쿄 과학 대학의 과학자 팀은 최초로 Tsai 형 근사치가 반 강자성 전이를 보이는 것을 발견했다. 이것은 준결정조차도 그러한 전이를 보여줄 수 있다고 제안한 흥미로운 발견이었습니다. 과학자들은 이미 Tsai 유형 근사치에는 1/1 및 2/1 근사치라는 두 가지 변형이 있음을 이미 알고있었습니다. 이 둘의 주요 차이점은 2/1 근사치에는 1/1 유형이없는 구조에 추가 능 면체 단위가 포함되어 있기 때문에 준결정의 구조에 훨씬 더 정돈되어 있고 더 가깝습니다. 그리고 이것이 과학자들이 2/1 근사치가 항 ferromagnetism을 보여줄 수있는 조건을보고 싶었던 이유입니다. 그것은 준결정에서도이 새로운 특성을 볼 수있는 가능성을 만들어 냈습니다. 타무라 교수는“반 강자성 전이는 1/1 근사치에서 관찰되었지만 우리는 2/1 근사치에서 처음으로 관찰했습니다. 이것은 1/1 근사와 달리 준 정사를 구성하는 데 필요한 모든 성분을 포함하기 때문에 흥미 롭습니다.” 2/1 근사치의 자기 특성을 자세히 살펴보기 위해 과학자들은 1/1 및 2/1 근사값을 모두 포함하는 결정 구조의 금속 합금을 합성했습니다. 그들은 초전도 양자 간섭 장치 (SQUID)라고하는 장치를 사용하여 근사치들이 다른 자기 특성을 나타내는 조건을 연구했습니다. 흥미롭게도, 단일 매개 변수가 두 가지 유형의 근사치 모두에서 항 ferromagnetism의 존재를 나타내는 것으로 나타났습니다. 이것은 원자 당 전자의 비율이었습니다두 유형에서 약간 다릅니다. Tamura 교수와 그의 팀은 원자 당 전자 비율을 조작함으로써 두 가지 유형의 근사치 모두에서 반 강자성 상태로 "전환"하는 것을 보았다. 이 속성은 이전에 1/1 타입에서 보였지만 2/1 근사에서는 결코 본 적이 없습니다. 2/1 근사법의 고차 구조는 준결정을 생성하는 데 사용될 수 있음을 의미하므로 반발 자성 준결정의 가능성을 보여주는 최초의 연구가 되었기 때문에 이것은 흥미로운 발전이었습니다. Tamura 교수는 연구 결과를 자세히 설명하면서“ 동일한 합금 에서 1/1 및 2/1 AFM 근사 계에서의 반 강자성 전이를 처음으로 관찰하는 데 성공했습니다."우리의 발견은 반 강자성 질서가 준결정을 생성하기위한 모든 빌딩 블록을 가진 2/1 고차 근사치에서 살아남는 것을 분명히 보여줍니다." 침술과 수술을 위해 프라이팬과 바늘을 만드는 것과 같은 일상적인 응용에서와 같이 준결정의 중요성은 잘 알려져 있습니다. 그러나 최근 발견 된 사실을 감안할 때, 그것들을 그렇게 독특하게 만드는 것에 대해 많이 이해하지 못했습니다. 타무라 교수와 그의 팀은 준결정과 같은 구조에 반 강자성 (antiferromagnetism)의 존재를 보여줌으로써 준결정 연구에서 더 큰 발전을위한 길을 열었습니다. 타무라 교수는“반 강자성 준결정은 이전에 본 적이 없었으며,이 발견은 학문적 영향을 미쳤습니다.”라고 덧붙였습니다.
### 참조 :“반 자기 순서는 S. Yoshida, S. Suzuki, T. Yamada, T. Fujii, A. Ishikawa 및 R. Tamura의 2019 년 11 월 25 일, Physical Review B : Rapid Communications의 고차 준결정 근사치에서 유지됩니다 . DOI : 10.1103 / PhysRevB.100.180409 타무라 류지 박사는 일본 도쿄 과학 대학 재료 공학과 교수입니다. 존경받는 선임 연구원 인 그는 140 개가 넘는 연구 간행물을 자신의 학점으로 보유하고 있습니다. 그는 또한이 연구의 해당 저자입니다. 그의 주요 관심 분야는 준결정 및 근사와 같은 초 물질 연구입니다. 이 연구는 혁신적인 분야에 대한 과학 연구를위한 Kakenhi Grant-in-Aid의“하이퍼 소재 : 초 공간의 재료 과학 혁신, 헤드 조사자 : 타무라 료우 라 교수”(2019-23 회계 연도) (JP19H05818) 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술.
.Ultraluminous X-ray 소스 UGC 6456 ULX 자세히 조사
Tomasz Nowakowski, Phys.org BTA / SCORPIO로 촬영 한 UGC 6456의 B, V 및 Rc 이미지 중첩 삽입 된 그림은 사각형으로 표시된 UGC 6456 ULX 주변 영역의 HST WFPC2 / F555W 이미지입니다. 찬드라 데이터로부터 도출 된 ULX 위치의 0.8 ''에러 박스를 나타내는 원. 크레딧 : Vinokurov et al., 2019.2019 년 11 월 29 일 보고서
러시아 천문학 자들은 은하 UGC 6456에서 초 발광 X- 선 소스 (ULX) 중 하나에 대한 자세한 연구를 수행했습니다. ULX는 광학 범위에서 가장 밝게 알려진 ULX 중 하나입니다. ULX는 하늘에서 X- 레이로 너무 밝아서 모든 파장에서 백만 개의 태양보다 더 많은 양의 방사선을 방출하는 포인트 소스입니다. 그것들은 활동 은하 핵 보다 덜 밝지 만 , 알려진 별의 과정보다 더 일관되게 빛난다. ULX에 대한 수많은 연구가 수행되었지만 이러한 소스의 기본 특성은 여전히 미해결입니다. 약 1,480 만 광년 떨어진 UGC 6456은 가장 가까운 청색 소형 왜성 은하 중 하나입니다. UGC 6456 ULX는 잘 연구되지 않은 일시적인 소스이며, 그 특성은 아직 밝혀지지 않았습니다. 이제 러시아 니즈 니즈 아르 키즈의 천체 물리 관측소의 Alexander Vinokurov가 이끄는 천문학 자 팀은 UGC 6456 ULX에 대한 새로운 연구를보고합니다. 이 연구는 Chandra X-Ray Observatory와 Hubble Space Telescope (HST)로 얻은 UGC 6456 ULX의 보관 이미지 분석을 기반으로합니다. "우리는 초 발광 X- 선 소스 UGC 6456 ULX 연구의 예비 결과를 제시합니다. (...) UGC 6456 ULX의 광학 대응 물을 식별하기 위해 찬드라 X- 선 천문대와 HST의 보관 이미지를 사용했습니다. 신문에 썼다. 이 연구에 따르면, UGC 6456 ULX는 0.3–8 keV 에너지 범위에서 17 십이지장 erg / s의 피크 값으로 광도 변화를 2 배 이상 보여줍니다. 밝은 상태에서이 소스의 절대 크기는 -7.6을 초과하여 지금까지 식별 된 광학 범위에서 가장 밝은 ULX 중 하나입니다. 연구에 따르면 UGC 6456 ULX는 높은 광학 및 X-ray 변동성을 나타내지 만 이러한 동작의 특성은 확실하지 않으며 추가 연구가 필요합니다. 천문학 자들은이 근원의 변동성이 NGC 7793 P13에서 관찰 된 것과 비슷한 진폭을 가지고 있다고 지적했다. 또한, 본 연구는 UGC 6456 ULX에서 광학 및 X- 레이 플럭스 사이의 상관 관계를보고합니다. 이것은이 소스로부터의 광학 방출이 광학적으로 두꺼운 바람의 외부에서 X- 선의 재 처리에 의해 생성됨을 나타낼 수있다. 연구원들에 따르면, 헬륨 방출 라인뿐만 아니라 광범위하고 가변적 인 수소의 검출은 초 임계 가속 디스크로부터 나오는 강한 바람의 시나리오를 지원한다. "이러한 바람의 존재는 광학 스펙트럼에서 넓은 수소 및 헬륨 방출 라인의 존재에 의해 확인되며, 이는 모든 분 광학적으로 연구 된 ULX에 대해 전형적이다"고 논문의 저자는 결론 지었다.
더 탐색 초 발광 X- 선 펄서 NGC 5907 ULX-1 주변에서 확산 된 X- 선 방출 감지 추가 정보 : 초 발광 X- 선 소스 UGC 6456 ULX, arXiv : 1911.09043 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/1911.09043에 대한 연구 © 2019 Science X 네트워크
https://phys.org/news/2019-11-ultraluminous-x-ray-source-ugc-ulx.html
.공격중인 초전도 이론
by Leiden University 브루노 반 웨이 덴버 그 크레딧 : Leiden University 2019 년 11 월 29 일
초전도 물질에 대한 측정은 일반 금속과 "이상한"금속 사이의 갑작스런 전이를 보여줍니다. 그러나 정말 이상한 점은 온도가 떨어지면이 갑작스러운 현상이 사라진다는 것입니다. 과학 논문의 공동 저자 인 Jan Zaanen은“우리는 이것을위한 이론적 인 기계가 없다”며 “이것은 양자 컴퓨터 만이 계산할 수있는 것”이라고 말했다. 초전도체는 1 세기 이상 놀라움을 제공했습니다. 1911 년에 라이덴의 헤이 케 카메를 링 온 네스 (Hike Kamerlingh Onnes)는 수은이 4.2Kelvin (절대 영점의 4.5도 또는 섭씨 -273.15도)에서 저항없이 전류를 전도한다는 것을 발견했다. 이 현상은 1957 년에만 설명되었으며 1986 년에는 복잡한 구리 산화물에서 새로운 유형의 초전도성이 발견되었습니다. 이 고온 초전도 는 92Kelvin의 고온에서도 지속됩니다. 그것이 실온 으로 확장 될 수 있다면 , 초전도성은 전례없는 기술 적용을 의미 할 것이나, 지금까지이 현상은 완전한 설명을 피했다. Jan Zaanen과 같은 물리학 자, 공동 저자이자 이론가 인 Stanford의 실험 물리학 자와 과학에 관한 논문을 발표 한 물리학 자들이 노력을 기울이지 않았다 . 이상한 금속 Zaanen은이 출판물에 대해 다음과 같이 적고있다. " 과학 표준 에도 불구 하고이 문서는 최신 기사가 아닙니다." 1957 년 이래 초전도성은 전자가 쌍을 형성하여 발생하며, 결정을 방해하지 않는 결정을 통과 할 수있는 것으로 알려져 있습니다. 이것은 임계 온도 Tc 이하에서만 발생합니다 . 그러나이 온도보다 높은 Tc 초전도체는 이상한 동작을 보입니다. 이 이상한 금속상에서 전자는 보통의 금속에서와 같이 크게 독립적 인 입자처럼 행동하지 않고 집단처럼 행동합니다. Stanford University의 Sudi Chen과 동료들은 ARPES (Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy) 기술을 사용하여 초전도 구리 산화물 Bi (2212)에서 정상과 이상한 사이의 전이를 조사했습니다. ARPES에서는 강한 자외선이 시료를 겨냥하여 전자를 방출 할 수있는 에너지를 전달합니다. 이러한 캐스트 아웃 전자의 에너지 및 속도는 샘플 내에서 전자의 거동을 배신합니다. 끓는 물 온도와는 별도로 도핑 매개 변수가 중요합니다. 재료의 정확한 화학적 성질을 조정함으로써, 자유롭게 움직이는 전하 운반체의 수를 변화시킬 수 있으며, 이는 특성에 영향을 미친다. 가능한 가장 높은 Tc 바로 위의 비교적 따뜻한 온도에서, 정상 금속과 이상한 금속 사이의 전이는 도핑 백분율이 19와 20 % 사이에서 발생합니다. 이 전환에서 Chen과 동료들은 전자의 에너지 분포가 갑자기 변하는 것을 보여줍니다. 이러한 불연속 전환은 물리학에서 일반적입니다. 예를 들어 끓는 물이 있습니다. 액체 물에서 증기로 전이 할 때 밀도가 불 연속적으로 크게 점프합니다. 그러나 이상한 경우이 경우 온도 가 초전도 영역으로 낮아지면 불연속성이 사라지고 갑자기 돌기가 부드럽게되고 속성이 갑자기 계속 변경됩니다. 쓰레기통 Zaanen은“물리적 원리에 따르면 고온에서의 불연속 동작은 저온에서의 불연속 전환으로 이어져야한다. "이것이 일어나지 않는다는 사실은 지금까지 어떤 계산과도 상반됩니다. 완전한 이론적 기계는 우리를 실패하고 있습니다." 이것은 또한 도핑이 변할 때 ARPES 신호의 연속적인 동작을 예측하기 때문에 소위 양자 임계 전이 (설명 중 가장 선호되는)가 쓰레기통에 끼울 수 있음을 의미합니다. Zaanen에 따르면,이 모든 것은 이상한 금속 위상이 양자 얽힘의 결과라는 명백한 표시입니다. 이것은 양자 컴퓨터의 필수 성분 인 입자의 양자 역학적 성질의 얽힘입니다. 양자 컴퓨터 따라서 Zaanen은이 행동은 양자 컴퓨터를 통해서만 만족스럽게 계산 될 수 있다고 생각합니다. 보안 코드를 깨거나 분자를 계산하는 것 이상으로 이상한 금속은 양자 컴퓨터가 일반 컴퓨터와 비교하여 장점을 보여줄 수있는 이상적인 테스트 사례입니다. Zaanen은이 이야기의 교훈은 초전도성 그 자체가 점점 부수적 인 문제라고 지적했다. "30 년 후, 높은 Tc- 초전도성이 거시적 세계에서 양자 얽힘의 결과에 의해 지배되는 근본적으로 새로운 형태의 물질을 가리키고 있다는 증거가 증가하고있다."
더 탐색 이론가들은 '이상한 금속'과 고온 초전도체의 관계를 조사 추가 정보 : Su-Di Chen et al. 불일치 한 이상한 금속은 Bi2212, Science (2019) 의 중요한 도핑으로 급격히 경계를 이룹니다 . DOI : 10.1126 / science.aaw8850 저널 정보 : 과학 Leiden University 제공
https://phys.org/news/2019-11-superconductivity-theory.html
.고온 초전도체에서 초전도의 기원을 식별하는 물리학 자
이미지 : Nicolle R Fuller, 주제 : 재료 과학물리학초전도초전도캠브리지 대학 으로 캠브리지 대학 2014년 6월 17일 초전도의 기원을 식별하는 획기적인 초전도 구리 산화물 구조의지도. 크레딧 : Nicolle R Fuller
케임브리지 대학 (University of Cambridge)의 연구원들은 고온 초전도체에서 초전도의 기원을 찾아내는 데 획기적인 발전을 이루었습니다. 그들은 전하 밀도 파 또는 전하 순서로 알려진 전자 파문이 이러한 물질에서 전자의 꼬인 '포켓'을 만들어 초전도성이 발생한다는 것을 발견했습니다. 무손실 전기 그리드, 차세대 슈퍼 컴퓨터 및 공중 열차에 사용될 수있는 고온 초전도체의 막대한 기술적 잠재력을 활용하는 것은 이러한 재료의 초전도의 기원이 마침내 밝혀 짐에 따라 훨씬 더 간단 할 수 있습니다. 저항이 0 인 전류를 전달할 수있는 초전도체는 광범위한 응용 분야에서 사용될 수 있지만, 그 특성이 어디에서 발생하는지에 대한 이해가 부족하면 새로운 재료를 식별하는 프로세스가 다소 우호적이라는 의미입니다. 케임브리지 대학 (University of Cambridge)의 연구원들은 전하 밀도 파 또는 전하 순서로 알려진 전자 파문이 초전도성이 나타나는이 물질에서 전자의 꼬인 '포켓'을 생성한다는 것을 발견했다. 그 결과는 Nature 지 6 월 15 일자에 실렸다 . 저온 또는 기존 초전도체는 20 세기 초에 처음 식별되었지만 초전도성을 나타 내기 시작하기 전에 절대 영점 (켈빈 스케일에서 0도 또는 섭씨 -273도)에 가깝게 냉각해야합니다 . 그러나 소위 고온 초전도체는 최대 138 켈빈 (섭씨 -135도)의 온도에서 동일한 특성을 표시하여 실제 응용 분야에 훨씬 적합합니다. 이들이 1980 년대 중반에 처음 발견되었으므로 새로운 고온 초전도체를 발견하는 과정은 무작위로 가장 잘 설명 할 수 있습니다. 연구자들은 저온 초전도체를 만드는 성분을 확인했지만 고온 초전도체는 비밀을 포기하기를 꺼려했다. 모든 전자 장치에서와 같이 초전도체에서 전류는 전자의 전하를 통해 전달됩니다. 초전도체와 다른 점은 전자가 밀접하게 결합 된 쌍으로 이동한다는 것입니다. 스스로 여행 할 때 전자는 서로 충돌하는 경향이있어 에너지 손실이 발생합니다. 그러나 짝을 이루면 전자가 초전도체 구조를 통해 부드럽게 움직이므로 초전도체는 저항없이 전류를 전달할 수 있습니다. 온도가 충분히 낮게 유지되는 한, 전자 쌍은 초전도체를 통해 무한정 계속 이동합니다. 종래의 초전도체의 핵심은 전자의 물질의 격자 구조와의 상호 작용이다. 이러한 상호 작용은 전자를 함께 유지하는 일종의 '접착제'를 생성합니다. 접착제의 강도는 초전도체의 강도와 직접 관련이 있으며 초전도체가 온도 또는 자기장 강도의 증가에 노출되면 접착제가 약화되고 전자 쌍이 분리되고 초전도성이 손실됩니다. “고온 초전도체의 문제점 중 하나는 새로운 초전도체를 찾는 방법을 모른다는 것입니다. 우리는 실제로 고온 초전도성을 생성하는 성분이 무엇인지 알지 못하기 때문입니다. Cavendish Laboratory의 Suchitra Sebastian 박사, 논문의 수석 저자. 우리는 전자가 짝을 이루게하는 일종의 접착제가 있다는 것을 알고 있지만 그 접착제가 무엇인지 모른다”고 말했다. 고온 초전도체의 진드기를 해독하기 위해 연구자들은 역전 작업을 수행했다. 재료가 정상적인 비 초전도 상태에있는 특성을 파악함으로써 초전도성을 일으키는 원인을 알아낼 수있을 것이다. 세바스찬 박사는“전자가 짝을 이루기 전에 물질에서 어떤 종류의 상호 작용이 일어나고 있는지 이해하려고 노력하고있다. “전자가 이미 짝을 이룬 후에는 무엇이 짝을 이루는 지 알기가 어렵습니다. 그러나 쌍을 분리 할 수 있다면, 전자가 무엇을하고 있는지, 초전도성이 어디에서 왔는지 이해할 수있을 것입니다.” 초전도는 다른 특성보다 우선합니다. 예를 들어, 정상 상태에서 초전도체가 자석 인 경우, 자기가 초전도성을 초래하는 것을 억제하는 것이 억제된다. 세바스찬 박사는“초전도체의 정상적인 상태를 파악함으로써 새로운 재료를 식별하는 프로세스가 훨씬 덜 무작위적일 것”이라고 말했다. 극도로 강한 자기장으로 연구자들은보다 복잡한 유형의 원자에 의해 분리 된 얇은 구리 시트와 산소 시트로 인해 컵 레이트에서 초전도 효과를 제거 할 수있었습니다. 정상 상태를 결정함으로써 초전도의 기원을 결정하기위한 이전의 시도는 전자쌍을 분리하기 위해 자기장 대신에 온도를 사용하여 결정적이지 않은 결과를 초래했다. Cuprates는 훌륭한 초전도체이기 때문에 초전도 특성을 억제하기 위해 세계에서 가장 강한 자기장 – 100 테슬라, 또는 지구 자기장보다 약 백만 배 더 강한 자기장-을 사용했습니다. 이 실험들은 마침내 초전도성을 만들기 위해 짝을 이루는 정상적인 상태에서 전자 포켓의 기원을 둘러싼 미스테리를 풀 수있었습니다. 전자 포켓이 가장 강한 초전도 영역에 위치한다는 것은 이미 널리 알려져 있었다. 대신에, 강한 자기장을 사용한 본 실험은 젠가 (Jenga) 벽돌과 유사한 특이한 물결 모양의 꼬인 포켓 형상을 나타내었다. 이러한 결과는 포켓 위치가 초전도성이 가장 약한 지점으로, 그리고 그 기원은 전하 밀도 파 또는 전하 순서로 알려진 전자의 파문이된다는 것을 지적했다. 연구 된 Cuprate 초전도체 계열에서 초전도성을 산출하기 위해 무효화되는 것이이 정상 상태입니다. 세바스찬 박사는“유사한 특성을 가진 다른 물질을 식별함으로써 더 높은 온도에서 새로운 초전도체, 심지어 실온에서 초전도체 인 물질을 찾는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
공개 :. 세바스찬의 Suchitra E., 등, "underdoped 높은 정상 상태 마디 전자 구조 T의 C의 구리 산화물,"자연 2014; 도 : 10.1038 / nature13326
.음, 꼬리가 보인다
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
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.자기 구조의 원자 규모 영상
주제 : Max Planck Institute나노 과학물리학고체 물리학초전도체 MAX PLANCK INSTITUTE 작성일 : 2014 년 8 월 6 일 자기 구조의 원자 규모 영상 저온 스캐닝 터널링 현미경으로 이미지화 된 철 텔루 라이드의 자기 순서. 확대 된 섹션은 원자 구조를 보여줍니다. 학점 : Peter Andrew, St Andrews
대학교 및 솔리드 스테이트 리서치 MPI Max Planck Institute for Solid State Research의 과학자들은 자성 구조물의 원자 규모 이미징을 사용하여 고온 초전도의 새로운 측면을 연구합니다. 초전도체는 고성능 의료 영상 기술, 에너지 운송 또는 자기 부상 열차 등 매우 높은 온도에서 전기 저항을 잃는 재료, 특히 많은 희망을 불러 일으 킵니다. 이름이 필요한 고온 초전도체는 많은 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 그러나 그들의 매력은 실제 본성의 미스터리와는 아무런 관련이 없다. 이것은 지금까지 현실적인 온도에 대한 제로 저항 도체의 검색을 방해했습니다. 슈투트가르트 (Stuttgart)와 아우 크스 부르크 (Augsburg)에있는 Max Planck Institute for Solid State Research의 과학자들은 철 기반 초전도체의 작동 방식과 자기의 역할에 대한보다 자세한 이해에 기여하고 있습니다. 그것들은 소위 강하게 상관 된 전자 시스템의 자기 구조를 최초로 촬영 한 것입니다. 여기에 철제 텔루 라이드가 원자 규모로 있습니다. 이 전에 자기 구조에 대한 정보는 중성자 회절에 의해서만 제공되었지만 생성 된 이미지는 정확하지 않았습니다. 철 텔루 라이드는 철 칼 코게 나이드 초전도체의 비 초전도 모 화합물이다. 연구원들은 이제 자기와 초전도의 관계에 대해 더 찾기 위해 초전도 특성과 자기 특성을 모두 나타내는 재료에이 방법을 적용 할 수 있기를 희망합니다. 산화 구리 세라믹 또는 철 비소 화합물과 같은 물질은 고온 초전도체로 간주됩니다. 초전도를 만들기 위해 다른 물질만큼 냉각 될 필요는 없습니다. 왜 이런거야? 현재까지 가설이 있지만 정확한 프로세스에 대한 입증 된 설명은 없습니다. Max Planck Solid State Research Institute and University of St Andrews의 피터 월 (Peter Wahl)은“현재 많은 연구 그룹이 제기하고있는 주요 질문은 이러한 재료의 자기 특성과 초전도 특성 사이의 관계에 관한 질문이다. “두 가지 효과가 모두 같은 위치에서 발생할 수 있습니까? 아니면 상호 배타적일까요?”물리학 자들은 재료의 자기 특성이 초전도의 원인 일 수도 있다고 생각합니다. 이를 조사하기 위해 연구자들은 원자 규모에서 이와 밀접하게 관련된 전자 재료의 자성 구조를 특성화 할 수있는 절차를 오랫동안 찾고있었습니다. 중성자 회절 방법은 지금까지 자기 순서를 조사하기위한 선택 도구 였지만, 자기 구조에 대한 공간 평균 통찰력 만 제공합니다. 슈투트가르트에 소재한 Max Planck 연구원들은 이제 개별 원자의 자기 모멘트의 방향을 이미지화 할 수있는 소위 스핀 편광 주사 터널링 현미경을 사용했습니다. 이 방법은 새로운 것은 아니지만 지금까지 금속 표면과 나노 구조에 주로 적용되었습니다. 지금까지 명확하지 않은 것은 철 텔루 라이드와 같이 강하게 상관 된 시스템의 자기 구조를 명확하게하기 위해이 방법을 사용할 수 있는지 여부였습니다. 이것은이 물질의 최상층이 자기력이 아닌 원소 인 텔 루륨으로 구성되어 있기 때문입니다. 과학자들은 이제 스핀 분극 된 스캐닝 터널링 현미경이 복잡한 화학에도 불구하고 강하게 상관 된 전자 물질에 적용될 수 있음을 보여 주었다. 아래의 철 격자는 가장 큰 영향을 미칩니다. 철 텔루 라이드에서 반 강자성 질서에 기인 한 좁은 세로 줄무늬는 스캐닝 터널링 현미경으로 촬영 한 이미지에서 인식 될 수 있습니다. 스트라이프 내에서 모든 자기 모멘트는 동일한 방향을 갖습니다. 인접한 줄무늬에서 반대 방향입니다. 실험적인 과제는 스핀 편광 조사를 위해 현미경의 팁을 자화시키는 것이었다. 표면의 나노 구조를 연구하기 위해 연구자들은 주로 현미경의 팁을 가열하고 자성 물질을 증착하여이를 달성했습니다. 이 기술적으로 까다로운 절차의 필요성을 피하기 위해 과학자들은 트릭을 사용했습니다. 과학자들은 자기 팁이 될 때까지 현미경 끝으로 조사하여 철 텔루 라이드 표면에서 개별 철 원자를 집어 들었습니다. 이러한 방식으로, 그들은 실제 공간에서 원자 분해능으로 철 텔루 라이드에서 자기 스트라이프 순서를 이미지화 할 수 있습니다. 연구자들은 반 강자성 구조가 형성되는 데 필요한 온도를 흥미롭게 관찰했다. 실험에서 이것은 대략 섭씨 227도였으며, 보통 필요한 온도보다 약 20도 낮습니다. 그 이유는 연구원들이 실험에서 철 텔루 라이드의 표면만을 관찰했기 때문입니다. 대부분의 재료에서 철 텔루 라이드 층과 비교할 때, 그 위의 원자 층과의 상호 작용은 여기서 누락되었습니다. 결과적으로 자기 모멘트는 상호 순서를 상호 안정화 할 수 없습니다. 자기 구조는 더 낮은 온도에서만 형성됩니다. 피터 월 (Peter Wahl)의 리서치 그룹 (Research Group)은 철 원자의 비율이 높을 때 자기 순서가 더 복잡해 졌다고 판단했다. 잉여 원자와 자기 모멘트가 자기를 엉망으로 만드는 것 같습니다. 피터 월 (Peter Wahl)은“여전히 연구의 가능성이 여전히 크다”고 말했다. “실제 붐이 곧 개발 될 것으로 믿고 있으며, 그룹은 초전도성과 자기의 경계에서 다른 재료에 대해 유사한 실험을 수행 할 것입니다.”이러한 재료의 특성을 이해하는 것이 초전도 기술을 향한 첫 단계가 될 것입니다. 에너지 효율적이며 결국 일상적인 적용에 적합 할 수도 있습니다.
출판 : Mostafa Enayat, et al., "Fe 1+ y Te 의 원자 규모 자기 구조의 실제 공간 이미징 ", 2014, Science; DOI : 10.1126 / science.1251682 이미지 : Peter Andrew, St Andrews 대학교 및 솔리드 스테이트 리서치 MPI
https://scitechdaily.com/atomic-scale-imaging-magnetic-structures/
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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