Адрес e-mail:

Наука в МФТИ. Дайджест. 7–19 июля

Ученые МФТИ исследовали новый материал для оптоэлектронных приборов следующего поколения

Слоистые полупроводники, такие как дихалькогениды переходных металлов, имеют подходящие свойства для разработки современных фотонных и оптоэлектронных компонентов. Эти материалы уже успешно внедрены в солнечные элементы, сверхчувствительные фотоприемники, датчики, оптические модуляторы, излучатели света и лазеры, демонстрируя еще более высокую производительность, чем у устройств на основе графена. Однако их использование осложняется из-за множества препятствий, включая отсутствие быстрого, бесконтактного и надежного метода получения их диэлектрической функции, а также оценки изменений оптических постоянных и энергий связи экситонов. Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Швеции разработали новый подход, основанный на измерениях эллипсометрии для восстановления диэлектрических функций и экситонных свойств как монослойных, так и объемных дихалькогенидов. Используя этот метод, авторы исследовали свойства монослоя MoS2 и его объемного кристалла в широком спектральном диапазоне от 290 до 3300 нм. В ближнем и среднем инфракрасных диапазонах обе конфигурации, по-видимому, не имеют оптического поглощения и обладают чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью, что делает их оптимальными для использования в области фотоники. Кроме того, предлагаемый подход открывает возможность наблюдать ранее не зарегистрированный пик в диэлектрической функции монослоя MoS2, что позволяет использовать его в химическом и биологическом зондировании. Результаты опубликованы в журнале npj 2D Materials and Applications volume.


Ученые из МФТИ изготовили сверхпроводящие устройства на базе нанокристаллов топологических изоляторов

Ученые из лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ изготовили сверхпроводящие джозефсоновские устройства с использованием наноразмерных кристаллов топологических изоляторов. Использование топологических изоляторов в таких устройствах считается многообещающим из-за специфики их электронно-транспортных свойств, а также из-за возможности получить топологическую сверхпроводимость и состояний Майорана. В работе была показана технология изготовления и сверхпроводящие свойства уникальных джозефсоновских устройств на основе одиночных нанокристаллов Bi2Te2.3Se0.7, с толщиной в нескольких элементарных ячеек. Одиночные контакты показывают типичные характеристики планарных джозефсоновских переходов, а структуры, образованные из двух нанокристаллов, ведут себя как наноразмерные сверхпроводящие квантовые интерференционные устройства (СКВИДы). Своеобразная эволюция джозефсоновского критического тока как функции температуры и магнитного поля, наряду с наблюдаемым эффектом избыточного тока, указывают на баллистический режим работы устройств, определяемый конечным числом 2D-каналов проводимости на поверхности кристалла. Таким образом, предлагаемые устройства являются отличной платформой для исследования топологических квантовых явлений в будущем. Результаты опубликованы в журнале Nature communications materials. В работе также принимали участие исследователи из ИФТТ РАН, МИФИ, КФУ, МИСиС,  ВНИИА и ESPCI Paris.  


Ученые изучили ограничения в теории гравитации Хорндески

Теория Хорндески — наиболее общий возможный класс теорий гравитации со скалярным (заданным в каждой точке только одним числом) полем, где отсутствуют нестабильности, то есть не получается необычных параметров материи (например, отрицательной или мнимой массы). Эта теория позволяет решить ряд проблем общей теории относительности и поэтому привлекает большое количество исследователей, особенно в контексте космологии и физики черных дыр.  Ученые из лаборатории математической и теоретической физики МФТИ и Института ядерных исследований РАН изучили проблему сверхсветимости за пределами теории Хорндески с дополнительным скалярным полем, которое не имеет вторых производных в лагранжиане. Авторы вычислили квадратичное действие для возмущений в космологических фонах, условия устойчивости и выражения для скоростей звука. Оказалось, что в случае обычного дополнительного скаляра, скорость распространения которого в плоском пространстве равна скорости света, одна из мод в теории взаимодействия обязательно сверхсветовая. Этот результат имеет место в любой теории за пределами класса Хорндески. В более общем смысле требование отсутствия сверхсветимости накладывает нетривиальные ограничения на структуру теории. Результаты опубликованы в журнале Physica Scripta.

Ученые нашли новую мишень для лечения опухолей головного мозга

Глиомы — быстрорастущие опухоли головного мозга, которые окисляют свое микроокружение, тем самым стимулируя рост и миграцию раковых клеток. Каналы, содержащие кислоточувствительную ионную субъединицу (ASIC1a), обеспечивают приток ионов в клетки глиомы поздней стадии, не влияя на здоровые клетки. Поэтому прицельное выключение на ASIC1a может быть перспективной стратегией лечения глиомы. Ученые из  Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, Института цитологии РАН, Национального исследовательского центра нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко и кафедры физико-химической биологии и биотехнологии МФТИ изучили экспрессию ASIC1a в клетках глиомы двух типов. Аналог мамбалгина-2 (ингибитора ионных каналов) влиял на пропускную способность ASIC1a в раковых клетках, в то время как его мутанты с нарушенной активностью этого не делали. Мамбалгин-2 ингибировал рост клеток глиомы, не влияя на размножение здоровых клеток. В целом данные указывают на то, что мамбалгин-2 является полезной основой для разработки новых лекарств для лечения глиомы. Результаты опубликованы в журнале Cancers.

Изучены устойчивые структуры соединений переходных металлов с углеродом

Недавно было сделано несколько теоретических предсказаний относительно плоских FeC, CoC, NiC и CuC, в то время как их объемные фазы все еще остаются неисследованными. Ученые МИСиС, кафедры физики и химии наноструктур МФТИ и Технического университета Дрездена (Германия) нашли устойчивые конфигурации соединений переходных металлов с углеродом с помощью теории функционала электронной плотности и эволюционного алгоритма. Оказалось, что в ряду исследованных веществ тенденция образования трехмерной фазы каменной соли монотонно заменяется появлением двумерной фазы, а именно плоской ромбической структуры с димерами углерода внутри металлических шестиугольников. Среди них, вероятно, будут образовываться орторомбические монокарбиды CoC и FeC. Результаты опубликованы в журнале Nanoscale.

Рассчитано движение среды из релятивистских частиц

Ученые с кафедры теоретической астрофизики и квантовой теории поля МФТИ и из Института теоретической и экспериментальной физики исследовали фундаментальные эффекты, связанные с вращением и ускорением среды, состоящей из релятивистских частиц. Эффект Унру для ускоренной среды выводится на основе оператора плотности Зубарева. Двойственность квантово-статистического оператора плотности Зубарева и квантовой теории поля в пространстве-времени с конической особенностью раскрывается и демонстрируется на примере соответствия квантовых поправок с ускорением в двух подходах. Авторы нашли новый эффект, связанный с термодинамической нестабильностью при температуре Унру. Результаты опубликованы в журнале Physica Scripta.

Ваше мнение о дайджесте, а также информацию о своих статьях, выступлениях и проектах для публикации в последующих выпусках можно присылать на почту nebolsina@phystech.edu. Дайджест выходит раз в две недели. Следующий — 3 августа.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2020 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях