PMF - Znanost - nova postignuća i druge obavijesti

Bruno Golik i Hrvoje Buljan s Prirodoslovno-matematičkog fakulteta i Dario Jukić s Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu objavili su rad u časopisu Laser and Photonics Reviews (Wiley). [ ... ]
U časopisu Nature Communications objavljen je rad Hrvoja Buljana s PMF-a u suradnji sa grupom Zhigang Chena sa Nankai University. [ ... ]
Znanstvenici s Fizičkog odsjeka Luka Rogić i Damjan Pelc su u suradnji s istraživačima iz Izraela i SADa objavili rad pod naslovom ‘Multiferroicity in plastically deformed SrTiO3’ u časopisu Nature Communications. [ ... ]
Pregled stipendija i nagrada na konferenciji "From Solid State to BioPhysics X: From Basic to Life Sciences". [ ... ]
Istraživači Fizičkog odsjeka PMF-a sudjelovali su kao sekundarni prijavitelji COST projekta koji je nedavno odobren za financiranje: CA23136 - Magnetism and chirality: twisting spins, light, and lattices for faster-than-ever spintronics (CHIROMAG) Više detalja može se naći ovdje: https://www.cost.eu/actions/CA23136/ a zainteresirani se mogu javiti voditelju ili članu Upravnog odbora aktivnosti.
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.  [ ... ]
Europska komisija dodijelit će 260 milijuna eura za 1249 projektnih prijedloga pristiglih na natječaj MSCA Postdoktorske stipendije iz 2023. godine. Ovogodišnji je postotak uspješnosti prijava 15.8%, a najviše projekata financirat će se iz društvenih i humanističkih znanosti (25.2%), bioloških znanosti (21.7%), informatičkih znanosti i inženjeringa (13.3%), kemije (14.4%) te fizike (11.4%). Projekti će se provoditi u 45 zemalja diljem svijeta te će ih provoditi znanstvenici koji predstavljaju oko 80 nacionalnosti. U području fizike prihvaćeno je ukupno oko 150 projekata, a čak tri dolaze od istraživača i istraživačica sa Zavoda za teorijsku fiziku Fizičkog odsjeka PMF-a. [ ... ]
Skrećemo vam pozornost na rad koji je nedavno izašao u prestižnom časopisu Physical Review Letters pod nazivom „EuCd2As2: A Magnetic Semiconductor“ koji je objavila međunarodna grupa znanstvenika zajedno s članovima Fizičkog odsjeka: Bruno Gudac, Mario Novak, Zoran Rukelj, Neven Ž. Barišić te Ana Akrap (koja uskoro započinje svoj rad na Fizičkom odsjeku kao redovita profesorica u trajnom zvanju). U radu su pokazali da materijal EuCd2As2, za koji se vjerovalo da posjeduje vrlo neobično svojstvo materije, magnetski Weyl polumetal - te je objavljen cijeli niz radova na tu temu - zapravo samo magnetski poluvodič. Zagrebački tim je imao vrlo važnu ulogu u projektu od iniciranja teme do sinteze jediničnih kristala visoke kvalitete koji su omogućili razotkrivanja prave prirode spomenutog materijala. Rad je dobio snažnu pozornost te je osvrt na njega objavljen na Phys.org. [ ... ]
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). [ ... ]

Poveznice

Broj posjeta:
4742348

U časopisu Nature Communications objavljen je rad Ante Ravlića, Tamare Nikšić i Nilsa Paara sa Fizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, u suradnji sa Esrom Yuksel sa University of Surrey u Velikoj Britaniji. U istraživanju su po prvi puta uspostavljene granice nuklearnog vezanja (linije kapanja) na konačnim temperaturama i istražena svojstva vrućih jezgara karakterističnim u ekstremnim okruženjima kao što su supernove i sudari neutronskih zvijezda, od velike važnosti za razumijevanje evolucije zvijezda i nastanka kemijskih elemenata u svemiru.

Glavni rezultat rada je da su po prvi puta otkrivene granice vezanja u karti nuklida (linije kapanja) u uvjetima konačne temperature, karakterističnim za vruća zvjezdana okruženja, i postignuto je intuitivno neočekivano otkriće, da postoji više jezgara unutar linije kapanja za vruće jezgre, nego za hladne jezgre. Dobiveni rezultati postignuti su uvođenjem novog mikroskopskog modela temeljenog na relativističkoj teoriji energetskog funkcionala gustoće.

 

Temeljni cilj rada bio je otkriti kako se nuklearna karta i njene granice – linije kapanja – razvijaju s porastom temperature, s obzirom da su jezgre koje sudjeluju u većini procesa u svemiru vruće. Stoga je bitno znati koliko protona i neutrona može biti povezano u vrućem okruženju u svemiru. Cilj je razumjeti koje jezgre mogu doprinijeti nuklearnim reakcijama i procesima, posebno u ekstremno vrućim uvjetima kao kod supernove i spajanja neutronskih zvijezda, gdje se smatra da je proizvedena većina kemijskih elemenata težih od željeza. Prije ovog istraživanja, linije nuklearnog kapanja na konačnim temperaturama nisu bile poznate, uz nedovoljno poznavanje svojstava jezgara  u vrućem okruženju zvijezda.

 

Značajan napredak u znanstvenoj metodologiji predstavljen u ovom radu je novi mikroskopski teorijski okvir temeljen na relativističkom energetskom funkcionalu gustoće koji uključuje efekte konačne temperature i postupak oduzimanja kontinuuma čestica kako bi se uzeli u obzir nukleoni koji počinju isparavati kada se jezgra zagrije. Ovaj pristup omogućio je  provođenje prvog globalnog istraživanja utjecaja temperature na granice karte nuklida, uz duboko razumijevanje prirode jezgara na konačnoj temperaturi. Kao rezultat toga, pokazano je da se broj vezanih jezgara značajno mijenja s porastom temperature. Intuitivno bi se očekivalo da kako se jezgre zagrijavaju, one postaju manje stabilne, a broj vezanih jezgara se smanjuje. Međutim, u ovom radu je raspravljeno neočekivano otkriće da se broj vezanih jezgara povećava s porastom temperature.

 

Ovaj je rad od velikog interesa za širu znanstvenu zajednicu, uključujući astrofizičare koji rade na simulacijama evolucije zvijezda i eksplozije supernove, koji ovise o procesima s vrućim jezgrama. Jedno od ključnih pitanja fizike u ovom stoljeću, koje opsežno prodire u druga područja istraživanja, jest: "Kako nastaju elementi teži od željeza u svemiru?". Ovaj rad razotkriva prirodu vrućih jezgara i granice njihova postojanja, posebice relevantne za procese u spajanju neutronskih zvijezda koji su nedavno dobili veliku pozornost, zbog otkrića njihovog signala gravitacijskih valova i praćenja kozmičkog podrijetla zlata i drugih težih elemenata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kratki video dostupan na poveznici https://youtu.be/_9dia_CBW74

 

Rad je dostupan na poveznici: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40613-2

Ante Ravlić, Esra Yuksel, Tamara Nikšić, Nils Paar, Expanding the limits of nuclear stability at

finite temperature, Nature Communications 14, 4834 (2023).

Autor: Tamara Nikšić
Popis obavijesti

_______________________ 

Webmaster - kontakt e-mail