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:
4104985

U časopisu Light: Science & Applications, prof. dr. sc. Hrvoje Buljan, Ema Jajtić, mag. phys., s Fizičkog odsjeka PMF-a i doc. dr. sc. Dario Jukić s Građevinskog Fakulteta sveučilišta u Zagrebu u suradnji s grupom prof. Zhiganga Chena sa Sveučilišta Nankai u Tianjinu u Kini, objavili su znanstveni rad pod naslovom 'Nonlinear control of photonic higher-order topological bound states in the continuum'. 

U tom znanstvenom radu istražuju se vezana stanja u kontinuumu u fotoničkim topološkim izolatorima višeg reda (HOTI). Topološki izolatori višeg reda su materijali koji su izolatori u unutrašnjosti, a na rubu mogu imati vodljiva stanja, dok oni višeg reda mogu imati i vodljiva stanja u kutevima. U ovom radu, HOTI su ostvareni u fotoničkoj Su-Schrieffer-Heeger (SSH) rešetci koja može imati topološki trivijalnu ili topološki netrivijalnu fazu. Laserska svjetlost koja se propagira kroz rešetku može mijenjati svojstva te rešetke i to dovodi do pojave nelinearnosti. Na slici ispod prikazana je topološki netrivijalna fotonička SSH rešetka korištena u eksperimentu (a), njezin spektar svojstvenih vrijednosti s kutnim stanjima u kontinuumu (b), modovi nakon nelinearne pobude jednog kuta rešetke (c) i polarizacija sustava (d):

                                                 
Pokazano je da, u topološki netrivijalnoj 2D fotoničkoj SSH rešetci, postoje kutna stanja koja su također vezana stanja u kontinuumu. Pokazano je i da nelinearnost veže ta kutna stanja s rubnim stanjima, ali ne i sa stanjima u unutrašnjosti i da su topološka svojstva naslijeđena od pripadnog linearnog sustava. Izračunata je i polarizacija sustava i pokazano je da je moguće ugađati sustav promjenom nelinearnosti.
Potencijalno nelinearno vezanje dvaju kutnih stanja preko rubnih stanja, mehanizmom opisanim u ovom radu, i ugađanje sustava promjenom nelinearnosti od velikog je interesa za tehnološke primjene, a sama međuigra nelinearnosti i topologije vrlo je zanimljiva u kontekstu fundamentalne znanosti.  

                                                                                                                                                
Poveznica na rad:

https://www.nature.com/articles/s41377-021-00607-5

Autor: webmaster FO
Popis obavijesti

_______________________ 

Webmaster - kontakt e-mail