Slo-Tech - Vodo sicer poznamo v treh agregatnih stanjih, a njen fazni diagram je mnogo zanimivejši. Led, čeprav je na Zemlji skoraj izključno v eni obliki, ni en sam, temveč odvisno od pogojev obstaja v skoraj dvajsetih različnih oblikah, večinoma kristaliničnih. Raziskovalci z Univerze v Chicagu in Nacionalnega laboratorija Argonne pa so sedaj podrobneje opisali še eno novo obliko ledu. Superionski led obstaja pri visokih temperaturah in tlakih, v naravi pa najverjetneje v središču Neptuna in Urana.

O odkritju pišejo v novi številki revije Nature Physics. Raziskovalci so z eksperimentalnimi metodami rentgenske difrakcije pri visokih temperaturi in tlaku in spektroskopskimi meritvami pokazali, da superionski led resnično obstaja, s čimer so potrdili opažanja iz leta 2019. Superionski led oziroma faza XVIII sestavlja rešetka kisikovih atomov, okrog katerih se prosto gibljejo vodikovi atomi. To se zgodi zaradi visokih tlaka in temperature.

V zadnji raziskavi so vodo močno stisnili v diamantni...

Nature - V napravi Cold Atom Laboratory na Mednarodni vesoljski postaji so uspešno ustvarili Bose-Einsteinov kondenzat, kar je pomemben znanstveno-tehnološki mejnik, ki odpira novo poglavje v raziskavah kvantne fizike.

Ko plin bozonskih atomov ohladimo na dovolj nizko temperaturo zelo blizu absolutni ničli, dobimo najbolj eksotičnega od osnovnih agregatnih stanj, Bose-Einsteinov kondenzat (BEC). V njem se celoten oblak atomov obnaša kot en sam snovni val, zato lahko z njegovo pomočjo v makroskopskih razmerah opazujemo kvantne pojave. Toda BEC je zelo težko napraviti v količkaj obstojni obliki; čeprav sta ga Albert Einstein in Satjendra Nat Bose v teoriji napovedala že pred skoraj stotimi leti, so prvega eksperimentalno oblikovali šele pred petindvajsetimi. Kondenzat je na tleh zaradi Zemljine gravitacije zelo neobstojen, saj sila težnosti hitro razdre oblak delcev. V ta namen se za raziskave običajno uporablja spuščanje laboratorijskih vzorcev z visokih stavb, medtem ko so pred tremi leti...

Nature - Nemški znanstveniki so objavili rezultate prvih poskusov z Bose-Einsteinovim kondenzatom v vesolju, ki obljubljajo novo generacijo senzorjev za zaznavanje gravitacijskih valov.

Bose-Einsteinov kondenzat (BEC) je eno novodobnih eksotičnih stanj materije, ki jih človek še ni zaobvladal. Nastane takrat, ko plin bozonov ohladimo do temperatur blizu absolutni ničli, zaradi česar vsi delci padejo v eno kvantno stanje, v katerem postanejo neločljivi eden od drugega. Takrat začne takšna snov na makroskopskem nivoju izražati kvantne pojave, zato se BEC pojavlja v razlagah superfluidnosti in superprevodnosti. Čeprav sta ga Satjendra Nat Bose in Albert Einstein teoretično napovedala že v dvajsetih letih prejšnjega stoletja, so ga eksperimentalno prvič ustvarili šele...

Slo-Tech - Fuzijski reaktor Wendelstein 7-X, ki so ga Nemci začeli graditi leta 2005 in dokončali leta 2014, deluje po načrtih. Prve množine helijeve plazme pri temperaturah milijon stopinj Kelvina so v njem pridobili pred natanko letom dni, sedaj pa so potrdili, da obratuje v skladu z načrti. Kot so objavili v Nature Communications, je razlika med napovedmi in meritvami manj kot 1/100.000, kar je dovolj, da ga proglasimo za delujočega.

Wendelstein 7-x je vrsta fuzijskega reaktorja (stellarator), ki vročo plazmo kroti z močnimi magnetnimi polji. V resnici gre za precej star dizajn, ki so ga izumili že leta 1958, a se je v 70. in 80. letih umaknil alternativnemu dizajnu tokamak, ki pa ima tudi svoje težave, zato se stellarator ponovno uveljavlja. V stelleratorju s tuljavami ustvarijo gnezdena toroidna magnetna...

Nobelove nagrade - Švedska akademija znanost je sporočila, da letošnjo Nobelovo nagrado za dosežke na področju fizike prejmejo britanski fiziki David J. Thouless (polovico nagrade), Duncan Haldane in John M. Kosterlitz (vsak četrtino) za teoretična odkritja topoloških faznih prehodov in topoloških faz snovi. Ta Nobelova nagrada ima tudi bežen slovenski priokus, saj je v Londonu rojen Duncan Hadane po materi Slovenec.

Thouless, Haldane in Kosterlitz raziskujejo nenavadna stanja snovi, kamor sodijo na primer superprevodniki, superfluidne tekočine in tanki magnetni filmi. Agregatnih stanj, kakor jih po nemškem zgledu nekoliko neposrečeno imenujemo v slovenščini, je v osnovi pet: poleg plinastega, kapljevinastega in trdnega ne smemo pozabiti še na plazmo pri visokih temperaturah in Bose-Einsteinov...

Slo-Tech - Raziskovalci z Inštituta Maxa Plancka za kemijo v nemškem Mainzu so odkrili, da žveplovi hidrid SH_n izkazujejo superprevodnost do temperature 190 K oziroma -83 °C, kar je absolutni rekord. Manjša težava je le, da so morali za dosego tega rekorda tlak zvišati na 150 GPa, kar je približno 1.500.000-krat več kot na Zemljinem površju. A odkritje ima kljub temu velik fizikalni pomen.

Ko so leta 1911 odkrili superprevodnost, so bili nad učinkom osupli,...

Nature - Raziskovalci z Amherst Collegea v Massachusettsu so ustvarili izoliran severni magnetni pol ali monopol. Uporabili so približno milijon ultrahladnih rubidijevih atomov s temperaturo nekaj deset nanokelvinov, s katerimi so simulirali magnetni monopol. Članek je bil danes objavljen v Nature.

Med magnetnim in električnim nabojem je nenavadna razlika, ki jo poučujemo že v srednjih šolah. Če magnet razlomimo, ne dobimo severnega in južnega magnetnega pola (ali monopola), ampak dva magneta z obema poloma. Električni naboj po drugi strani lahko ločimo, saj atomu zlahka odkrhnemo elektron in govorimo o...

Nature - Raziskovalci z Inštituta Jožef Štefan (IJS), Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani (UL FMF) in mariborske Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo (UM FKKT) so prvi na svetu uspeli pripraviti magnetno tekočino, o čemer poročajo v današnji številki revije Nature. V resnici so ustvarili tekoči kristal z magnetnimi lastnostmi, kar je pred 43 leti predlagal kasnejši Nobelov nagrajenec Pierre de Gennes, a do danes ni uspelo še nikomur. Vrhunski dosežek je v celoti plod domačega znanja, saj so vsi štirje podpisani avtorji (Alenka Mertelj, Darja Lisjak, Miha Drofenik in Martin Čopič) zaposleni v slovenskih inštitucijah.

Najbolj znan magnetni material je železo, podobna pa sta še...

Physical Review Letters - Najbolj slaven material zadnjih let je grafen, za odkritje katerega je bila predlani podeljena celo Nobelova nagrada za fiziko. Grafen je material z najvišjo znano električno prevodnostjo, ki ima še cel kup drugih koristnih lastnosti (Kondov efekt, samohlajenje ...), zaradi česar pričakujemo njegovo uporabo kot nadomestek silicija v izdelavi grafenskih tranzistorjev, čipov in vezij ter procesorjev. Grafen sicer ima nekaj pomanjkljivosti; predvsem da ni klasičen polprevodnik. Grafen namreč nima vrzeli (prepovedanega pasu) med valenčnim in prevodnim energijskim pasom, zato je bilo nekoliko teže izdelati tranzistor iz njega, ne...