В IBM измерили необходимую для переноса отдельного атома силу

Ученым впервые удалось с высокой точностью измерить силу, которую необходимо приложить для того, чтобы передвинуть отдельный атом по плоскости с места на место, сообщает компания IBM в своем пресс-релизе.

Компания сравнивает этот успех со знаменитым достижением 1989 года, когда Дон Айглер (Don Eigler) при помощи атомно-силового микроскопа выложил из 35 атомов ксенона на никелевой поверхности слово IBM. Тогда было доказано, что практически возможно манипулировать отдельными атомами и создавать из них нужные структуры. Сейчас появилась возможность рассчитывать силы, которые для этого нужны, и силы, которые будут обеспечивать стабильность структур.

Сила, которая нужна для переноса атома (или молекулы) сильно зависит не только от свойств переносимого объекта, но и от поверхности, на которой производится действие. Так, перенос атома кобальта по платиновой поверхности требует 210 пиконьютонов, а по медной - 17 пиконьютонов. Пиконьютон - 10^-12 ньютона.

Знание этих сил важно для проектирования наноструктур: те их части, которые должны держаться прочно, логично делать из атомов, которые сложно перенести, те, которые должны быть подвижными и "гибкими", - из атомов, сдвинуть которые сравнительно легко.

Измерения проводились при помощи того же инструмента, которые осуществлялся перенос атомов: атомно-силового микроскопа. Игла микроскопа, передвигающая атомы, была закреплена на микроскопическом кварцевом камертоне. Когда игла приближалась к атому, частота осцилляции камертона немного менялась, что позволяло измерить прилагаемую к атому силу.

Нейтронная звезда оказалась магнитным оборотнем

Международный коллектив астрономов обнаружил, что самый молодой известный пульсар периодически излучает мощнейшие рентгеновские импульсы, демонстрируя поведение, характерное для магнетаров - чрезвычайного редкого и малоизученного типа звезд, сообщает журнал Science.

Пульсарами называются звезды, испускающие периодические импульсы в радиодиапазоне. Все известные пульсары (их около 1800) являются быстро вращающимися нейтронными звездами - маленькими сверхплотными объектами, возникающими после взрыва сверхновой.

Пульсар PSR J1846-0258, образовавшийся после вспышки сверхновой Kes 75 (созвездие Орла), до сих пор считался обычным пульсаром. Измерения его скорости вращения (3,1 оборота вокруг собственной оси в секунду) и ее замедления позволили оценить его возраст в 848 лет, что по космическим меркам очень мало.

31 мая 2006 года орбитальная обсерватория RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer - "Исследователь временной структуры рентгена имени Росси") зафиксировала четыре мощных импульса в рентгеновском диапазоне от PSR J1846, а 27 июля - еще один. Вспышки были не длиннее 0,14 секунды. Данные телескопа "Чандра" показали, что после вспышек пульсар становился ярче в рентгеновском диапазоне, подтверждая тем самым, что именно он был их источником.

Проблема заключается в том, что пульсарам такое поведение несвойственно: им неоткуда взять энергию, необходимую для генерации таких мощных импульсов. Рентгеновские и гамма-вспышки характерны для другого, чрезвычайно редкого типа звезд - магнетаров. Магнетары тоже являются быстро вращающимися нейтронными звездами, но их магнитное поле во много раз сильнее. Чрезвычайно сильное магнитное поле время от времени вызывает сдвиги в коре звезды, что приводит к наблюдаемым вспышкам. Известно всего двенадцать магнетаров.

Магнитное поле PSR J1846, однако, слабее, чем у истинных магнетаров, так что его статус не вполне ясен. Ценность открытия заключается в том, что необычный молодой пульсар, возможно, поможет понять, как возникают магнетары: являются ли они стадией эволюции всех пульсаров, или же это особый подкласс пульсаров, или же некоторые (или все) пульсары периодически демонстрируют магнетарное поведение.