Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Niezwykła zmiana fazy w germanie

Rekomendowane odpowiedzi

Fizycy z Oak Ridge National laboratory, University of Tennessee i niemieckiego GSI Darmstadt jako pierwsi opisali niezwykłe przejścia fazy w jądrze atomu. Uczeni wykorzystali superkomputer Jaguar do badania izotopu germanu-72.

W świecie makro często jesteśmy świadkami zmian fazy. Na przykład woda może występować w trzech różnych fazach, które są zależne od temperatury i ciśnienia. Jednak w świecie kwantowym zmiany takie są znacznie bardziej subtelne.

German-72 ma 32 protony i 40 neutronów. Te 40 neutronów w niskiej temperaturze, gdy atom jest w spoczynku, jest ze sobą silnie powiązanych. Jednak wraz ze wzrostem temperatury lub ruchu atomu wiązania stają się słabsze.

Amerykańsko-niemiecki zespół odkrył, że zależność pomiędzy siłą wiązań, a temperaturą i ruchem nie jest prosta. Okazało się bowiem, że gdy atom szybko się porusza, to w miarę wzrostu temperatury wiązania między protonami słabną, następnie w małym przedziale temperatur wzmacniają się, by ponownie zacząć słabnąć wraz z rosnącą temperaturą. Ten moment, w którym siła wiązań przez chwilę się zwiększa, sygnalizuje przejście fazowe.

Ta zmiana fazy bierze się z wiązań, ruchu obrotowego i temperatury. My zaobserwowaliśmy, że przy najszybszym ruchu obrotowym istnieje taka temperatura, przy której wiązania się wzmacniają. To było interesujące - mówi Hai Ah Nam z ORNL. Uczona dodaje, że odkrycie to staje się szczególnie interesujące, gdy uświadomimy sobie, że taka zmiana fazy przypomina proces zachodzący w nadprzewodnikach ferromagnetycznych, gdzie elektrony poniżej pewnej krytycznej temperatury łączą się w pary Coopera, nadając materiałowi właściwości nadprzewodzące.

Do przeprowadzenia symulacji zachowania germanu-72 wykorzystano technikę statystyczną o nazwie Shell Model Monte Carlo. Pozwala ona na sprawdzenie zachowania protonów i neutronów znajdujących się na poszczególnych poziomach energetycznych. Obliczenia prowadzone są na kwantowej średniej statystycznej, dzięki czemu nie jest konieczne sprawdzania każdej możliwej konfiguracji 72 nukleonów. Pomimo olbrzymiego uproszczenia symulacja zachowania jednego tylko nukleonu wymagała 4 godzin pracy 80 000 rdzeni komputera.

Naukowcy chcą teraz kontynuować swoje badania by sprawdzić, czy podobne zjawiska występują w innych izotopach. Wstępne badania sugerują bowiem, że german-72 może być pod tym względem wyjątkowy.

Hai Ah Nam dodaje, że jedną z zalet metody Shell Model Monte Carlo jest możliwość doświadczalnej weryfikacji uzyskanych wyników. Uczona mówi, że już w tej chwili z jej zespołem skontaktowali się specjaliści, którzy chcieliby przeprowadzić odpowiednie eksperymenty.

Na razie wciąż nie wiadomo, jakie konsekwencje może przynieść opisane odkrycie. Zależność pomiędzy nadprzewodnictwem, szybkim ruchem obrotowym i temperaturą to fascynujący temat, który można badać w odniesieniu do różnych systemów fizycznych - od jąder atomów po makroskopowe ferromagnetyki - mówi Witold Nazarewicz, dyrektor naukowy Holifield Radioactive Ion Beam Facility i pracownik University of Tennessee-Knoxville oraz Uniwersytetu Warszawskiego.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

dziwnie to brzmi - nadprzewodnik ferromagnetyczny.

 

zjawiska niejako wykluczaja sie wzajemnie. jakkolwiek sa takie osobliwosci YCo, czy tez kuriozum typu UGe.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Środowy wieczór zdecydowanie nie był dla mieszkańców Armentières standardowy. Ich oczom ukazał się bowiem czarny jaguar, który przez około godzinę spokojnie spacerował po dachu i gzymsach i od czasu do czasu wchodził do jednego z mieszkań przez otwarte okno.
      Szybko powiadomiono policję i straż. W razie gdyby jaguar zeskoczył, służby ustawiły kordon ochronny. Kiedy kot wszedł do mieszkania z otwartym oknem, został uśpiony za pomocą strzałki.
      Jak powiedział gazecie La Voix du Nord Kader Laghouati z Ligi Ochrony Zwierząt, zwierzę waży ok. 30 kg i ma ok. 5-6 miesięcy. Jest udomowione i zupełnie nieagresywne. Ma przycięte pazury.
      Kota umieszczono w klatce i przekazano agentowi z Biura ds. Polowań i Dzikiej Przyrody. Potem zajęła się nim Liga. Ostatecznie jaguar ma trafić do zoo.
      Z wywiadu przeprowadzonego przez dziennikarzy La Voix du Nord wśród mieszkańców wynika, że jaguar może należeć do kogoś, kto wyjechał na urlop.
       


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      W Parku Narodowym Madidi w północno-zachodniej Boliwii odnotowano w ramach pojedynczego spisu rekordowo dużą liczbę jaguarów. Badacze z Wildlife Conservation Society (WCS) podkreślają, że za pomocą cyfrowych aparatów wykrywających ruch wykonano zdjęcia aż 19 różnych osobników. Wykorzystano technologię, którą pierwotnie zaadaptowano do rozpoznawania tygrysów po układzie pasków. W przypadku jaguarów brano, oczywiście, pod uwagę wzór z cętek.
      Zwierzęta zidentyfikowano po przeanalizowaniu 975 zdjęć. Pobito nie tylko rekord liczby wykrytych kotów, ale i liczby zbadanych fotografii. Dotąd gromadzono ich mniej, ponieważ korzystano z aparatów kliszowych.
      Zdjęcia pochodzą z Alto Madidi i Alto Heath, czyli regionu, na którym znajdują się źródła rzek Madidi i Heath. Spis prowadzono także na terenie Rezerwatu Miejskiego Ixiamas.
      Dane zgromadzone dzięki tym zdjęciom dają nam wgląd w tryb życia poszczególnych jaguarów oraz pozwalają szacować gęstość zasiedlenia tego obszaru - cieszy się dr Robert Wallace.
      Aparaty rozmieszczono w strategicznych miejscach wzdłuż przecinających las deszczowy ścieżek, a zwłaszcza na plażach przy rzekach i strumieniach. Zamiast czekać, aż zostaną wykorzystane wszystkie klatki filmu, naukowcy mogli wrócić do urządzenia w wybranym momencie i po prostu ściągnąć zrobione do tej pory fotografie. Serie cyfrowych zdjęć zawierają też więcej danych niż tradycyjna klisza - dodaje boliwijski biolog Guido Ayala.
      Wstępne wyniki nowej ekspedycji ukazują znaczenie Madidi dla jaguarów i innych charyzmatycznych gatunków lasu deszczowego - podsumowuje dr Julie Kunen, dyrektor Latynoamerykańskiego i Karaibskiego Programu WCS.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Specjaliści z tokijskiego Uniwersytetu Elektrokomunikacji opracowali koncepcję bezpiecznego kierowania tłumem w zatłoczonych przejściach dla pieszych. Zastosowali plastikowe dwuwypukłe arkusze, które wykorzystuje się w bezszkłowych okularach 3D czy przy produkcji holograficznych plakatów kinowych.
      Każdy z karbowanych arkuszy składa się z rzędów zakrzywionych soczewek, dzięki którym obraz widziany pod spodem wygląda inaczej w zależności od kąta spoglądania. Pod dwuwypukłą podłogą znajduje się pasiasty wzór, który wydaje się skręcać, a właściwie odpływać w prawo, kiedy ludzie idą po nim, patrząc w dół (jest to złudzenie przenoszenia, ang. vection illusion; w pewnych sytuacjach mózg odnosi peryferyjny ruch do siebie, dlatego gdy podczas stania w korku samochody z sąsiednich pasów zaczynają jechać, wydaje się, że nasz samochód się cofa). Ponieważ zachowując równowagę, silnie polegamy na wrażeniach wzrokowych, nieświadomie podążamy za zmieniającym się obrazem i tym samym trzymamy się prawej strony.
      Bazując na tym prostym mechanizmie, Japończycy nie muszą stosować zwykłych znaków, które nie wszyscy umieliby poprawnie odczytywać, czy wymagającej stałego zasilania sygnalizacji elektronicznej.
       
      http://www.youtube.com/watch?v=4-bzhY5_N78
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Coraz częstszym problemem współczesnej nauki jest nie brak informacji, lecz brak możliwości ich wykorzystania. Zasoby zgromadzonych danych o istniejących substancjach chemicznych, proteinach, czy genach są gigantyczne, ale skorzystanie z nich przekracza możliwości ludzkie. Tysiące znanych białek, miliony związków chemicznych, dają astronomiczne ilości możliwych kombinacji i oddziaływań. Jak wśród nich odnaleźć te potencjalnie użyteczne, na przykład w medycynie?
      Problem rozwiązał zespół kierowany przez Jerome Baudry z University of Tennessee oraz Center for Molecular Biophysics ONRL (Centrum Biofizyki Molekularnej Narodowego Laboratorium w Oak Ridge). Zaadoptował on powszechnie stosowane oprogramowanie do łączenia i przetwarzania skomputeryzowanych baz danych z informacjami o molekułach. Pracę „Task-parallel MPI implementation of Autodock4 for docking of very large databases of compounds using High Performance Super-Computers" opublikowano na łamach Journal of Computational Chemistry.
      Nasze studium to brakujące ogniwo pomiędzy superkomputerami i olbrzymią ilością danych dostępnych w molekularnych bazach danych typu Human Genome Project - mówi Baudry. - Mamy dostęp do lawiny danych, teraz trzeba jedynie przetworzyć dane na wiedzę.
      Takie przetworzenie to pierwszy krok do opracowania nowych leków: spośród miliardów możliwych interakcji białko - związek chemiczny będzie można wybrać te, które powodują pożądane efekty. Eksperymentalne sprawdzenie możliwych kombinacji trwa długo i jest bardzo drogie. Komputery o odpowiedniej mocy można przetestować miliony molekuł w ciągu jednego dnia. Znika także większość ryzyka związanego z testowaniem niektórych związków chemicznych.
      Dzięki współpracy z National Institutes of Health oraz funduszom z nagrody NIH Clinical Translational Science Award, a także partnerstwie z ORNL, Med/Star Health i Washington D.C. Veterans Affairs Medical Center, teoretyczny zamysł już jest wprowadzany w życie. Do przeprowadzenia wirtualnych badań prawdopodobnie zostanie wykorzystany superkomputer Jaguar, który jest w dyspozycji właśnie ORNL.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Udostępniono najnowszą listę TOP500 - zestawienie 500 najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Jak już wcześniej pisaliśmy, na czele listy po raz pierwszy od lat znalazł się superkomputer spoza Stanów Zjednoczonych.
      Chińska maszyna Tianhe-1A charakteryzuje się wydajnością 2,566 PFlops. Wykorzystuje ona procesory Intel Xeon X5670 oraz GPU Nvidii.
      Na drugim miejscu znalazł się amerykański Jaguar o wydajności niemal 1,8 petaflopsa. Trzecie miejsce przypadło chińskiemu superkomputerowi Nebulae (1,247 PFlops), czwarte japońskiemu Tsubame (1,192 PFlops), a piąte amerykańskiemu Hooperowi (1,054 PFlops). Wśród komputerów, które przekroczyły petaflops znalazły się też francuski Tera-100 (1,050 PFlops) oraz amerykański Roadrunner (1,042 PFlops).
      Wśród 10 najpotężniejszych supermaszyn pięć znajduje się w USA, dwa pochodzą z Chin, a po jednym z Japonii, Francji i Niemiec.
      Najwięcej komputerów na TOP500 umieściły, jak zwykle, USA. Z kraju tego pochodzą aż 274 maszyny. Na drugim miejscu, z 41 superkomputerami, uplasowały się Chiny. Jeszcze przed rokiem Państwo Środka miało na liście 21 maszyn, co dawało mu dopiero 5. pozycję. Po 26 superkomputerów pochodzi z Francji, Niemiec i Japonii, a Wielka Brytania, która przed rokiem zajmowała 2. miejsce, obecnie spadła na 4. pozycję z 25 maszynami.
      Najwięcej superkomputerów - 398 - korzysta z układów Intela. W tym 392 używa architektury EM64T, 5 maszyn korzysta z IA-64 a jedna z architektury Core. Procesorów AMD używa 57 superkomputerów. Wszystkie korzystają z architektury x86_64. Kolejne 40 maszyn wykorzystuje architekturę Power.
      Najpopularniejszą rodziną systemów operacyjnych instalowanych na superkomputerach pozostaje Linux. Używany jest na 459 maszynach. System spod znaku pingwina zwiększa swoją popularność kosztem Uniksa. Ten z kolei jest wykorzystywany na 19 superkomputerach. Pięć maszyn używa systemu Windows, a 16 maszyn korzysta z systemów mieszanych.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...