以下內(nèi)容選自APS Physics Magazine (https://physics.aps.org/)

A Quantum Tango between Magnons and Phonons | 磁振子與聲子之間的量子探戈

納米模式的磁性結(jié)構(gòu)展示了在晶格振動(dòng)和量化的自旋波之間具有前所未有的強(qiáng)耦合性，這可能導(dǎo)致操縱量子信息的新方法。

信息存儲(chǔ)技術(shù)的變化反映了社會(huì)日益復(fù)雜。如今，信息社會(huì)的創(chuàng)新發(fā)展已達(dá)到自旋電子器件將“ 0”和“ 1”“刻入”磁性材料中電子的自旋態(tài)。但是，我們對(duì)數(shù)據(jù)的日益增長(zhǎng)的需求要求更加密集和快速的存儲(chǔ)方法。磁振子學(xué)是一個(gè)很有前景的下一代方法，其中使用量子化的自旋波或磁振子來(lái)承載信息。磁振子一般都很難操縱，而由德國(guó)Technical University of Dortmund的Felix Godejohann和他的同事研究展現(xiàn)了，通過(guò)的耦合聲振動(dòng)、聲子來(lái)控制在材料中的磁振子的這種新方法[1]。研究人員設(shè)計(jì)了一種帶凹槽的磁性結(jié)構(gòu)，使他們能夠研究和優(yōu)化影響磁振子-聲子耦合的各種因素，從而實(shí)現(xiàn)前所未有的耦合強(qiáng)度。

1. F. Godejohann et al., “Magnon polaron formed by selectively coupled coherent magnon and phonon modes of a surface patterned ferromagnet,” Phys. Rev. B 102, 144438 (2020).

閱讀原文： https://physics.aps.org/articles/v13/167

Viscosity of Active Microtubules Uncovered | 活性微管的粘度被發(fā)現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)表明如何調(diào)整細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的“活性”細(xì)絲的粘度，這可能有助于仿生材料的設(shè)計(jì)。

當(dāng)微管與運(yùn)動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白在溶液中混合時(shí)，微管會(huì)形成束，運(yùn)動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白沿著微管行進(jìn)并可以將它們結(jié)合在一起。這些束會(huì)折疊，磨損，破裂并變形，從而形成卷曲和卷曲的不斷變化的圖案。這些重排發(fā)生的速率和形成的模式可以通過(guò)改變另一種稱為ATP的物質(zhì)的濃度來(lái)調(diào)整，該物質(zhì)決定了驅(qū)動(dòng)蛋白的走動(dòng)速度。Blair，Dogic及其同事在他們的新工作中證實(shí)，ATP濃度的變化也會(huì)改變混合物的流變性。

1. D. A. Gagnon et al., “Shear-induced gelation of self-yielding active networks,” Phys. Rev. Lett. 125, 178003 (2020).

閱讀原文： https://physics.aps.org/articles/v13/s137

The Froth Thickens | 泡沫的變稠

在兩種完全混溶的液體的混合物中會(huì)出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，這些液體具有非線性的成分相關(guān)表面張力。

正如物理學(xué)家和作家西德尼·珀科維茨（Sidney Perkowitz）在其通俗的科學(xué)著作《通用泡沫：從卡布奇諾咖啡到宇宙》中觀察到的那樣，泡沫和泡沫幾乎影響了科學(xué)的每個(gè)主要分支。例如，液體泡沫（包含氣泡懸浮液的液體）是許多阻燃劑和許多食品（例如啤酒）的固有組成部分。這些泡沫是穩(wěn)定的，保持其結(jié)構(gòu)并防止塌陷成液體，這對(duì)于這些系統(tǒng)是有益的。在潤(rùn)滑，紡織品制造和造紙過(guò)程中無(wú)意中產(chǎn)生的泡沫中，這種穩(wěn)定性是不被希望的。工業(yè)界希望避免制造這些泡沫，但是為何泡沫如此穩(wěn)定至今仍是一個(gè)謎。PSL（巴黎科學(xué)與快報(bào)）大學(xué)的Hoai-Phuong Tran及其同事的新實(shí)驗(yàn)和模型現(xiàn)在表明，這些泡沫的穩(wěn)定性來(lái)自泡沫液體中產(chǎn)生的表面張力梯度[1]。

1. H. -P. Tran et al., “Understanding frothing of liquid mixtures: A surfactantlike effect at the origin of enhanced liquid film lifetimes,” Phys. Rev. Lett. 125, 178002 (2020).

閱讀原文： https://physics.aps.org/articles/v13/162

Looking for Dark Matter in Neutron Star Light | 尋找中子星光中的暗物質(zhì)

對(duì)中子星的無(wú)線電觀測(cè)展示了一種通過(guò)"恒星磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電磁波的預(yù)期轉(zhuǎn)化率"來(lái)搜索軸子的方法。

一些實(shí)驗(yàn)室使用強(qiáng)磁場(chǎng)將軸轉(zhuǎn)化為光子來(lái)尋找軸子（一種暗物質(zhì)候選物）。宇宙中某些最強(qiáng)的磁場(chǎng)圍繞著中子星，因此理論家提出了在中子星光中尋找軸子信號(hào)的建議?，F(xiàn)在，一個(gè)小組已經(jīng)用兩個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡精確地做到了這一點(diǎn)[1]。

1. J. W. Foster et al., “Green Bank and Effelsberg radio telescope searches for axion dark matter conversion in neutron star magnetospheres,” Phys. Rev. Lett. 125, 171301 (2020).

閱讀原文： https://physics.aps.org/articles/v13/s136

新課安利

Baby量子力學(xué)【連載中】(入門向 前置高中物理+微積分基礎(chǔ))