Ускорение тока в квантовой плазме

06.04.2012

В настоящее время для электроники нужны все более компактные и мощные процессоры. Немецкие ученые обнаружили новое, ранее неизвестное явление в квантовой плазме, которое может решить эту проблему.

Плазма - это ионизированный электропроводящий газ, состоящий из положительных (ионы) и отрицательных носителей заряда (так называемых невырожденных электронов). Почти вся обычная материя Вселенной в основном состоит из плазмы, а на Земле ее используют для производства энергии в управляемом термоядерном синтезе, медицине, промышленности и т.д.

Физики из Рурского университета в Бохуме (Германия) обнаружили, что отрицательно заряженный потенциал позволяет объединить положительно заряженные частицы (ионы) в атомоподобные плазменные структуры. Таким образом электрический ток начинает течь гораздо быстрее и эффективнее, открывая новые перспективы для нанотехнологий. Новый эффект наблюдается на атомарном уровне в квантовой плазме. Это тот случай, когда по сравнению с нормальной плотность квантовой плазмы очень высока, а ее температура наоборот - невысокая.

Открытый учеными отрицательный потенциал вызывает силу притяжения между ионами, которые затем образуют решетки. Эти решетки сжимаются, расстояние между ними сокращается, и ток течет через них гораздо быстрее. Данное явление обусловлено коллективными процессами взаимодействия вырожденных электронов с квантовой плазмой. Такую плазму можно найти, например, в ярких звездах с дефицитом ядерного топлива (белые карлики) или получить в лаборатории с помощью лазерного излучения.

Исследование физиков из Рурского университета открывает возможность ионной кристаллизации на атомном масштабе. Это совершенно новое направление исследований, которое может связать различные дисциплины физики. В практическом плане открытие может помочь создать микросхемы для квантовых компьютеров, полупроводников, сверхтонкие пленки металлов и металлические наноструктуры.

<< Назад: Мелкие насекомые не стараются идеально мимикрировать 07.04.2012

>> Вперед: Названа причина бытрого роста черных дыр 06.04.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива С интернетом мы чувствуем себя умнее 08.04.2015 С появлением всемирной сети огромная масса информации стала легкодоступной: мы в любой момент можем узнать что угодно о чем угодно. Возможно, именно поэтому нам часто кажется, что и сами мы стали умнее. Это вовсе не шутка: эксперименты психологов из Йеля показали, что у людей, сидящих в интернете, действительно усиливается иллюзия собственного интеллекта. В исследовании участвовали около тысячи человек, которые должны были ответить на какой-нибудь вопрос - например, как работает застежка-молния. Только одним предлагали поискать ответ во всемирной сети, а другим давали распечатку текстов с тех веб-сайтов, на которых интернет-группа нашла ответ. То есть информация, по сути, была одна и та же, просто отличалась форма подачи и процесс поиска. Затем и те, и другие должны были сказать, могут ли они ответить на другой вопрос - например, почему облачные ночи теплее безоблачных. Сам ответ здесь был не важен, и отвечать вообще было не обязательно, требовалась только самооценка, уверенность или неуверенность в собственной компетентности. И оказалось, что те, кто ранее искал ответ в интернете, считают себя более знающими, более осведомленными в новой проблеме (хотя очередной вопрос не имел никакого отношения к предыдущему). Более того, интеллектуальная самоуверенность возрастала даже тогда, когда в сети вообще не удавалось найти удовлетворительного ответа (психологи или выбирали слишком сложный вопрос - например, почему история древнего Мероитского царства была более мирной, чем история государств Древней Греции? - или же использовали сетевые фильтры, чтобы сделать недоступными сайты с нужной информацией). До эксперимента уверенность в собственном знании у всех была примерно одинаковой, то есть дело было именно в интернет-поиске. Причем у людей возрастала уверенность именно в их личном интеллекте, то есть они полагали, что они сами по себе много знают, а доступ в сеть тут не при чем. Однако здесь был и другой нюанс: когда человеку предлагали сразу пройти по ссылке к нужной информации, то интеллектуальная самооценка оставалась прежней. Иными словами, важен не просто выход в интернет, а именно активный поиск в нем. Объяснение здесь может быть простое: когда человек ищет ответы с помощью источника, над которым надо потрудиться (например, в книге, или же беседуя с кем-то другим, кому нужно задавать четкие вопросы и анализировать ответы), он успевает осознать, чего именно он не знает. В случае же с интернет-серфингом бывает невозможно различить между собой "то, что я знаю" и "то, что я думаю, что я знаю". Проблема, возможно, не стоила бы разговора, но ведь реальная компетентность после сеанса онлайн-поиска вовсе необязательно возрастает, причем даже если человек в результате ничего не узнал, ему будет казаться, что теперь он знает все обо всем. А теперь помножим вот такой любопытный психологический эффект на всесветную распространенность мобильных гаджетов, подключенных к всемирной сети, и подумаем, не грозит ли нам теперь всеобщий интеллектуальный застой - как результат информационно-технологического прогресса.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026