Темную материю положили на музыку

Астроном Присцилла Кашмэн (Priscilla Cushman) и музыкант Карл Рамберг (Carl Ramberg) перевели показания детектора слабовзаимодействующих массивных частиц CDMS в музыку и выложили ролик на YouTube, сообщает PhysOrg.

Темная материя, существование которой пока не доказано, но подтверждается многими астрономическими наблюдениями, не участвует ни в каких электромагнитных взаимодействиях и потому невидима. Она, однако, имеет массу, поэтому участвует в гравитационных взаимодействиях. Предполагается, что темной материи во Вселенной гораздо больше, чем обычной.

Гипотетическая частица темной материи по-английски называется WIMP (Weakly Interacting Massive Particle - слабовзаимодействующая массивная частица, ср. также wimp - зануда, нытик), по-русски иногда используется термин вимп. Вимп очень мал, невидим для электромагнитного излучения, но обладает значительной массой, а потому может быть обнаружен (если вообще существует).

Для поиска вимпов и проверки гипотезы о темной материи был построен детектор СDMS (Cryogenic Dark Matter Search, криогенный поиск темной материи). Охлажденный до сверхнизких температур детектор максимально изолирован от "шумов" - расположен в подземной шахте, покрыт слоем свинца. Тем не менее, случайные частицы все равно часто попадают в него.

Сотрудники детектора, в частности, Присцилла Кашмэн, и музыкант Карл Рамберг записали короткий ролик, объясняющий принципы работы детектора и заодно "озвучивающий" попадания в него частиц. Каждое попадание "кладется" на музыку по правилам, которые в несколько упрощенном виде выглядят следующим образом: место попадания частицы определяет высоту звука, ее энергия - амплитуду (громкость), вид частицы - продолжительность звучания. Попадание в детектор нескольких частиц подряд приводит к возникновению несколько хаотичной, но довольно приятной мелодии.

Двухмерный графит поставил рекорд по подвижности электронов

Международный коллектив физиков обнаружил, что максимальной подвижностью электронов из всех твердых тел обладает графен, сообщает PhysicsWorld со ссылкой на статью в Physical Review Letters.

Графен, впервые полученный в 2004 году, можно считать двухмерным аналогом графита. Фактически это однослойная шестиугольная кристаллическая решетка из атомов углерода, плоскость, отделенная от объемного кристалла графита. Графен пока еще изучен не до конца, но многие его свойства, в частности, высокая электропроводимость, дают основания предполагать, что этот материал может широко использоваться в наноэлектронике.

Подвижность носителей тока в твердом теле определяется как отношение скорости направленного движения электронов проводимости (в метрах в секунду), вызванное электрическим полем, к напряженности этого поля (в вольтах на метр). Таким образом, единица измерения подвижности - метр квадратный, деленный на вольт и на секунду (м²/в*с). Упрощенно говоря, подвижность показывает, насколько носителям тока (электронам и дыркам) легко двигаться в металле или полупроводнике. Подвижность, разумеется, связана с проводимостью вещества.

Подвижность электронов в полупроводнике - одна из характеристик пригодности материала в современной электронике. Для кремния подвижность составляет 0,15 м²/в*с, для широко использующегося полупроводника арсенида галлия - 0,85 м²/в*с. В графене же, согласно измерениям группы физиков из России, Нидерландов и США под руководством Андре Гейма (Andre Geim) из Великобритании, подвижность электронов достигает 20 м²/в*с.

При повышении температуры подвижность падает: складки и выпуклости графена начинают вибрировать, что замедляет движение электронов. Тем не менее, даже при комнатной температуре графен держит рекорд по подвижности.

Такой результат стал неожиданностью: как правило, чем тоньше лист материала, тем меньше в нем подвижность электронов. Между тем, группа Гейма полагает, что подвижность электронов в графене можно еще повысить, если сделать материал более ровным.