PMF - Znanost - nova postignuća i druge obavijesti

Paradigmatski kvantne sustave opisujemo hermitskim Hamiltonijanima gdje je energija realna i očuvana tijekom vremenske evolucije. Usprkos tome, postoji cijeli niz sustava koji nisu hermitski te ih opisujemo nehermitskim operatorima. Takvi nehermitski sustavi postali su atraktivna grana istraživanja u fizici u posljednjih 20-tak godina.   Jedna vrlo intrigantna pojava koja se vezuje za nehermitske sustave je nehermitski efekt kože (eng. Non-Hermitian skin effect (NHSE)). Pod određenim uvjetima, sva eigenstanja nekog nehermitskog materijala postoje samo na jednom rubu tog materijala. Eigenstanja u kontinuumu uopće ne postoje!   U najnovijem radu objavljenom u časopisu Applied Physice Letters – Photonics, prof. dr. sc. Hrvoje Buljan je u suradnji sa grupom prof. Zhigang Chena sa Nankai University objavio znanstveni rad u kojem se predlaže nehermitska fotonička rešetka sa nehermitskim efektom kože. U tom sustavu efekt kože moguće je uključtiti i isključiti sa sintetičkim (umjetnim) magnetskom poljima, a nehermitičnost dolazi od nerecipročnog vezanja u modelu čvrste veze (tight-binding model).   Poveznica (rad u otvorenom pristupu):  https://pubs.aip.org/aip/app/article/9/5/056102/3287792  
Iako mi živimo u tri prostorne i jednoj vremenskoj dimenziji, moguće je eksperimentalno realizirati sustave sa većim brojem sintetičkih dimenzija. Mogućnost stvaranja četverodimenzionih fotoničkih rešetki prvi su predložili profesori Sveučilišta u Zagrebu Dario Jukić i Hrvoje Buljan početkom 2013. godine (https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.87.013814).  Sintetičke dimenzije otvorile su vrata za istraživanje prije nedostupnih pojava u prostorima sa više dimenzija. Međutim, konstrukcija sintetičkih rešetki sa željenim svojstvima vrlo je neintuitivan i zahtjevan proces. U najnovijem radu Prof. Buljana u suradnji sa znanstvenicima sa Nankai University u Kini objavljenim u časopisu Advanced Photonics (AP), korištene su umjetne neuronske mreže dubokog učenja (ANN) za konstruiranje fotoničkih rešetki u stvarnom prostoru. Cilj je bio dobiti fotoničke rešetke sa unaprijed dizajniranim spektrom svojstvenih vrijednosti modova. Time se dubokim učenjem može krojiti propagacija svjetlosti u fotoničkim sustavima, što otvara novi put za nova znanstvena otkrića i primjene.  [ ... ]
Grupa sa Zavoda za teorijsku fiziku kondenzirane tvari, Petra Grozić, Barbara Keran i Danko Radić, u suradnji s Anatoly M. Kadigribovom s Ruhr-Universität Bochum, objavili su rad "Charge stripes in the graphene-based materials" u časopisu Scientific Reports 13, Article number: 18931 (2023)   (https://doi.org/10.1038/s41598-023-46157-1). [ ... ]
U novom broju časopisa Physical Review B – Letters članovi Fizičkog odsjeka Zoran Rukelj, Mario Novak te Neven Ž. Barišić objavili su rad pod nazivom „Evidence for three-dimensional Dirac conical bands in TlBiSSe by optical and magneto-optical spectroscopy“ u suradnji s grupom Ane Akrap sa Sveučilišta u Fribourgu (koja će nam se uskoro pridružiti u Zagrebu kao redovita profesorica na Fizičkom odsjeku) te Milanom Orlitom s LNCMI-EMFL iz Grenobla.   [ ... ]
U novom broju časopisa Journal of Physics D: Applied Physics objavljen je pregledni rad s naslovom Magnetoelectrics and Multiferroics: Theory, Synthesis, Characterisation, Preliminary Results and Perspectives for All-Optical Manipulations (https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/acc8e1) u kojem su sudjelovali i znanstvenici s Fizičkog odsjeka Pavla Šenjug, Dario Barišić i njihov mentor Damir Pajić te s Kemijskog odsjeka Edi Topić i mentorica Mirta Rubčić.  [ ... ]
U najnovijem broju časopisa Nature Physics objavljen je znanstveni rad naslovljen Sub-symmetry-protected topological states. Rad je objavljen u suradnji Daria Jukića sa Građevinskog fakulteta i Hrvoja Buljana sa Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu te njihovih suradnika u grupi Zhigang Chena sa Sveučilišta Nankai u Kini i Roberta Morandottija sa INRS u Kanadi. Oni su pokazali da u topološkim sustavima koje štiti simetrija, zaštita topoloških rubnih stanja vrijedi čak i kad je simetrija narušena, ako je zadovoljen blaži uvjet odnosno sub-simetrija. [ ... ]
Znanstvenici s Fizičkog odsjeka Marin Spaić i Damjan Pelc su u suradnji s istraživačima sa Sveučilišta u Minnesoti i Argonne National Laboratory (SAD) objavili rad pod naslovom ‘Local inversion-symmetry breaking in a bismuthate high-Tc superconductor’ u časopisu Nature Communications. [ ... ]
Izv. prof. Danko Radić s FO PMF-a i suradnici s PCS-IBS i KRISS iz Republike Koreje te  Chalmers University of Technology i University of Gothenburg iz Švedske objavili su rad "Nanomechanical cat states generated by a dc voltage-driven Cooper pair box qubit" u časopisu iz Nature grupe, npj | Quantum information. [ ... ]
U najnovijem broju Physical Review Letters,  dr.sc. Amir Hamzić, prof. emeritus  s Fizičkog odsjeka PMF-a je, u suradnji sa znanstvenicima iz Kine (Beihang University, Peking i  Shandong University, Jinan), SAD (University of Arizona) i Francuske (nobelovac A. Fert), objavio rad pod naslovom ‘Sign Change of Spin-Orbit Torque in Pt/NiO/CoFeB Structures’. Rad je, zbog svog značaja i utjecaja na znanstveno područje, izabran kao 'PRL Editors' Suggestion'. [ ... ]
ALICE kolaboracija na Velikom Hadronskom Sudarivaču (LHC) s CERNa, čiji su članovi i znanstvenici s Fizičkog odsjeka PMF-a prof. M. Planinić, izv. prof. N. Poljak, dr. sc. F. Erhardt, M. Jerčić i D. Karatović, uspjela je napraviti prvo direktno opažanje tzv. "efekta mrtvog stošca", što je efekt koji je bitna značajka teorije jake sile. Jaka sila veže kvarkove i gluone i protone i neutrone i time indirektno u jezgre. Rezultati istraživanja kolaboracije objavljeni su u časopisu Nature. [ ... ]

Poveznice

Broj posjeta:
4086107

Ante Ravlić i Nils Paar s Fizičkog odsjeka u suradnji s kolegama na Michigan State University i University of North Carolina u SAD-u, nedavno su objavili rad “Finite-temperature electron-capture rates for neutron-rich nuclei near N=50 and effects on core-collapse supernova simulations” u časopisu Physical Review C, kojem je dodijeljena preporuka urednika (Editors’ Suggestion).

Odavno je poznato da reakcije posredovane slabom silom imaju prominentnu ulogu u dinamici supernovi s kolapsirajućom sredicom (CCSNe). Najvažnija od njih je reakcija uhvata elektrona gdje jezgra “uhvati” elektron koji se nalazi u okolini prisutnoj pred kolaps zvijezde i pri tome pretvori jedan proton u neutron (čime materija postaje neutronski bogatija) te otpušta elektronske neutrine. Izlazni neutrini smanjuju entropiju sredice dok se smanjivanje broja raspoloživih elektrona u sustavu može karakterizirati omjerom broja elektrona i bariona. Upravo ta dva efekta direktno utječu na dinamiku CCSNe, stoga postoji velika motivacija za poboljšano teorijsko modeliranje uhvata elektrona u jezgri.

Za potrebe ovog rada koristili smo dva nedavno razvijena mikroskopska računa koji su bazirani na kvazičestičnoj aproksimaciji nasumičnih faza na konačnoj temperaturi (FT-QRPA) i energijskim nuklearnim funkcionalima gustoće (ENDF): (i) račun temeljen na nerelativističkom Skyrme ENDF i (ii) onaj temeljen na relativističkoj D3C* interakciji. Za termodinamički relevantne uvjete oba računa predviđaju konzistentne rezultate stopa uhvata elektrona s maksimalnim razlikama unutar jednog reda veličine.

Numeričke simulacije dinamke CCSNe su napravljene koristeći sferno-simetrični 1D kod. Usporedba rezultata za važne opservable u CCSNe kao što su: maksimalni luminozitet elektronskih neutrina te obuhvaćena masa u „core bounce“ trenutku pokazuje razlike unutar 5% između dva teorijska modela. Ovaj rezultat implicira da su nedavno razvijeni teorijski računi došli do točke gdje su međusobno konzistentni, i neodređenosti koje dolaze od modeliranja reakcije uhvata elektrona su sada na prihvatljivoj razini za pouzdano modeliranje evolucije CCSNe.

U ovom radu izračuni stopa uhvata elektrona su napravljeni za 78 jezgara u okolini magičnog broja N = 50, za koje je iz prijašnjih simulacija poznato da imaju veliki utjecaj na dinamiku CCSNe. U budućim istraživanjima nastojat ćemo proširiti naše izračune stopa uhvata elektrona duž cijele karte nuklida te rezultate učiniti dostupnima cijeloj zajednici nuklearnih astrofizičara.

(Na slici je prikazana ovisnost omjera broja elektrona i bariona o centralnoj gustoći koristeći različite teorijske modele kojim su izračunate stope uhvata elektrona)

Više pojedinosti o objavljenom članku: 

S. Giraud, R. G. T. Zegers, B. A. Brown, J. M. Gabler, J. Lesniak, J. Rebenstock, E. M. Ney, J. Engel, A. Ravlić, and N. Paar, Physical Review C 105, 055801 (2022).

https://journals.aps.org/prc/abstract/10.1103/PhysRevC.105.055801

arXiv: https://arxiv.org/abs/2112.01626

Autor: Ante Ravlić
Popis obavijesti

_______________________ 

Webmaster - kontakt e-mail