Магноны превращаются в фононы за десятки наносекунд

N+1Наука

Физики поймали магноны за превращением в фононы

Марат Хамадеев

Tomosato Hioki et al. / Communications Physics, 2022

Японские физики напрямую увидели биения, возникающие при совпадении частот и волновых векторов сильно связанных магнонных и фононных мод. С помощью магнито-оптической микроскопии они узнали, что превращения магнонов в фононы и обратно в лютеций-железном гранате происходят за десятки наносекунд. Исследование опубликовано в Communications Physics.

Если наложить два периодических колебания со слегка отличающимися частотами, то результатом станут биения. Это такие колебания, амплитуда которых медленно убывает и возрастает с частотой, равной полуразности исходных частот. Их можно наблюдать, если связать два одинаковых маятника. В такой системе колебания пары в фазе и в противофазе (собственные колебания) обладают немного различающимися частотами. Из-за этого при произвольной разности фаз энергия будет периодически перетекать от одного маятника к другому, а колебания каждого маятника по отдельности будут представлять собой биения.

Этот механизм универсален для всех физических систем, в которых можно встретить колебания или волны. Квантовая физика не стала исключением, правда в микромире к волнам добавляется требование когерентности. Примерами таких квантовых колебаний можно считать осцилляции Раби и даже нейтринные осцилляции, то есть превращения нейтрино разных типов друг в друга из-за разницы их масс.

Складываться могут не только волновые функции и моды одного типа возбуждений, но и совершенно различные по своей природе колебания. Физики часто называют этот процесс гибридизацией, а результат их сложения — гибридными модами. Самый распространенный пример такой гибридизации — это поляритоны, то есть квазичастицы, соответствующие связи света с какими-либо возбуждениями в среде: звуком, зарядовыми волнами (плазмонами), экситонами и так далее.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

У горных горилл насчитали шестьдесят три жеста У горных горилл насчитали шестьдесят три жеста

Ученые описали жестовый репертуар диких горных горилл

N+1
«Москвич» для москвичей: стоит ли возрождать советские бренды «Москвич» для москвичей: стоит ли возрождать советские бренды

Если применять мифологему СССР, то только чтобы создавать что-то новое

Forbes
К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше

Как антропогенное изменение климата влияет на численность северных оленей

N+1
Рассыпаются на глазах: как спасают православные церкви в селах Татарстана Рассыпаются на глазах: как спасают православные церкви в селах Татарстана

Как волонтеры занимаются восстановлением православных храмов в селах Татарстана

Вокруг света
5 привычек, которые бесят всех врачей 5 привычек, которые бесят всех врачей

Почему врач не может поставить вам правильный диагноз?

Maxim
Какие продукты питания полезны для поддержания иммунитета Какие продукты питания полезны для поддержания иммунитета

Могут ли продукты питания укрепить иммунную систему?

ТехИнсайдер
Химики смоделировали образование аэрозолей в тропосфере Химики смоделировали образование аэрозолей в тропосфере

Комбинация трех веществ привела к быстрому росту размера и количества частиц

N+1
Книги с захватывающим сюжетом: 5 историй о гонках, вoйне и нацистской Германии Книги с захватывающим сюжетом: 5 историй о гонках, вoйне и нацистской Германии

Подборка книг, сюжет которых не уступает лучшим триллерам в кино

ТехИнсайдер
Вегетососудистая дистония и старческое слабоумие: 5 диагнозов, существующих только в России Вегетососудистая дистония и старческое слабоумие: 5 диагнозов, существующих только в России

В России до сих пор ставят диагнозы, которые не признают во всем остальном мире

Psychologies
Как разблокировать iPhone, если ты забыла пароль? Как разблокировать iPhone, если ты забыла пароль?

Что делать, если разблокировать iPhone не получилось?

VOICE
Автомобили, ставшие причиной смерти знаменитостей Автомобили, ставшие причиной смерти знаменитостей

Обстоятельства гибели известных людей и виновники этих смертей

Maxim
Любимица ацтеков: названы 6 научных причин есть тыкву каждый день Любимица ацтеков: названы 6 научных причин есть тыкву каждый день

Рассказываем все о пользе тыквы, какие болезни она лечит и кому ее нельзя

Вокруг света
Этот удивительный советский поезд на магнитной подушке четверть века провел Этот удивительный советский поезд на магнитной подушке четверть века провел

ТП-01 — первый советский маглев, поезд на магнитной подушке

ТехИнсайдер
С двух на четыре. Самые крутые машины с моторами от мотоциклов С двух на четыре. Самые крутые машины с моторами от мотоциклов

Какие автомобили оснащались двигателями от мотоциклов и что из этого получалось

РБК
Услышать сердце Сибири Услышать сердце Сибири

Красноярский край славится богатой природой и аутентичной кухней

Отдых в России
«Я изображаю веселую оптимистку, а внутри чувствую себя неполноценной» «Я изображаю веселую оптимистку, а внутри чувствую себя неполноценной»

Почему мы можем чувствовать неуверенность, находясь рядом с другими людьми?

Psychologies
Наталья Подольская: «Мне нравится смотреть на лица людей, когда я говорю, что мне 40 лет. Не верят!» Наталья Подольская: «Мне нравится смотреть на лица людей, когда я говорю, что мне 40 лет. Не верят!»

Наталья Подольская — о семейных традициях и трудностях в воспитании детей

Здоровье
Философия безмятежности: как эпикурейцы учат относиться к страданиям и наслаждениям Философия безмятежности: как эпикурейцы учат относиться к страданиям и наслаждениям

Книга английского философа Джона Селларса «Философия безмятежности»

Forbes
Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна Тревожные звоночки: ученые научились проверять риск попадания в ДТП во время сна

Потенциально аварийные ситуации сопоставили с показателями здоровья

Вокруг света
«Не принимаю себя как женщину: не хочу быть нежной и нравиться мужчинам» «Не принимаю себя как женщину: не хочу быть нежной и нравиться мужчинам»

Что делать, если вы не принимаете себя?

Psychologies
Цистит: почему обостряется летом? Цистит: почему обостряется летом?

Цистит – воспаление слизистой мочевого пузыря, встречается, довольно часто

9 месяцев
Мария Бразговская: «Мечта должна заставлять сердце петь» Мария Бразговская: «Мечта должна заставлять сердце петь»

О процессах мышления, человеческой воли и том, как правильно идти к своей мечте

VOICE
Без антибиотиков, по древнему рецепту монахов: как и где делают настоящий пармезан Без антибиотиков, по древнему рецепту монахов: как и где делают настоящий пармезан

Как в Эмилия-Романье варят пармиджано-реджано по древнему рецепту монахов

Вокруг света
Странный брак: что на самом деле произошло между Чайковским и его женой Странный брак: что на самом деле произошло между Чайковским и его женой

Брак Чайковского продлился всего несколько недель и одновременно — всю жизнь

VOICE
Вопрос психологу: я узнала, что у мужа есть другая женщина. Как себя вести? Вопрос психологу: я узнала, что у мужа есть другая женщина. Как себя вести?

Стоит ли что-то предпринимать, если муж вам изменяет?

VOICE
7 знаковых лекарств, поднявших медицину на новый уровень 7 знаковых лекарств, поднявших медицину на новый уровень

Как неожиданные и странные открытия век за веком двигали прогресс вперед

ТехИнсайдер
«Мужчина не хочет жениться, я от него съехала, а он не зовет обратно» «Мужчина не хочет жениться, я от него съехала, а он не зовет обратно»

Хотите ли быть в отношениях, где вы все время какая-то «недостаточно хорошая»?

Psychologies
Что будет, если шесть месяцев есть один рис: результаты эксперимента 1975 года Что будет, если шесть месяцев есть один рис: результаты эксперимента 1975 года

Вернемся на 50 лет назад, чтобы узнать об этой самой невероятной диете

Cosmopolitan
5 рецептов смузи, снижающих уровень холестерина 5 рецептов смузи, снижающих уровень холестерина

Коктейли из свежих фруктов и овощей, которые стабилизируют холестерин

Лиза
Отец узнал, что я курю, и дал мне ремня! Отец узнал, что я курю, и дал мне ремня!

Истории про взрослых, которые при родителях ведут себя как дети

Лиза
Открыть в приложении