摘要:我们介绍了针对介子的定向流V 1的研究,讨论了初始涡度和电磁场的影响。最近的研究预测,D Mesons的V 1预计将比带有光电的Hadron的V要大得多。我们澄清,这是由于一种不同的机制,导致在相对论和非偏见的能量上都形成了针对的流量。我们指出,只有在散装物质和魅力夸克之间存在漫长的dududinal不对称性,并且后者在QGP介质中具有较大的非扰动相互作用,才能生成非常大的V 1。如果能够正确预测D Meson的R AA(P T),V 2(P T)和V 3(P T),则与Star和Alice的数据达成了相当良好的协议。此外,V 1(Y)的堆积机制与相当小的地层时间相关联,该时间可以预期对魅力差异的初始高温依赖性更为敏感。我们还讨论了d 0和d 0的V 1的分裂,这再次远比观察到的充电颗粒观察到的电磁场要大得多,并且与Star的数据一致,但是,这些数据仍然与拆分本身相当,而在LHC标准电磁效率上却无法进行恒定的电导率,假设无法进行恒定的电导率,则无法对其进行稳定的量表。
摘要 本文介绍了对 CVD 钻石进行的研究,以确定带电粒子的痕迹(CVD 是化学气相沉积的缩写)。辐射硬度是探测器的先决条件,探测器应在 CERN 大型强子对撞机的 ATLAS 和 CMS 实验的相互作用区域附近工作。基于金刚石的探测器可能是该领域像素探测器和条形探测器的抗辐射选择。这项工作包含四个主要成果。首先,将某厂商钻石样品的探测器质量从30μm电荷采集距离提高到200μm。其次,首次运行基于金刚石的微带探测器:金刚石带探测器在信号分布峰值处实现了 50:1 的信噪比,最可能的电荷信号为 5000 e 。轨迹预测的误差在 12 μm 和 16 μm 之间,对于低于 1000 e 的信号阈值,探测器效率通常接近 100%。第三个结果是 CVD 钻石的不均匀性扩大了信号分布。这并不奇怪,因为 CVD 钻石是多晶的。第四个要点是 CVD 钻石的辐照,这是首次使用质子、中子和介子进行辐照,其剂量部分高于大型强子对撞机的预期剂量。这里检查的钻石样品具有抗辐射性,具体取决于颗粒类型和剂量。我作为 CERN ATLAS/SCT 小组的成员在探测器研究项目 RD42 中开展了这项工作。
摘要 设计和实施用于选择性传输离子和分子种类的先进膜配方对于创造下一代燃料电池和分离装置至关重要。有必要了解与设备操作相关的时间和长度尺度上的详细传输机制,无论是在实验室模型中还是在实际操作条件下的工作系统中。中子散射技术包括准弹性中子散射、反射率和成像,在世界各地的反应堆和散裂源设施的光束线站实施。随着新的和改进的仪器设计、探测器方法、源特性和数据分析协议的出现,这些中子散射技术正在成为设计、评估和实施燃料电池和分离装置先进膜技术的主要研究工具。在这里,我们以 ILL 反应堆源(法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所)和 ISIS 中子和介子散裂源(英国哈威尔科技园区)为例,描述了这些技术及其开发和实施。我们还提到了世界各地其他设施正在进行的类似开发,并描述了一些方法,例如将光学和中子拉曼散射、X 射线吸收与中子成像和断层扫描相结合,并在专门设计的燃料电池中进行此类实验,以尽可能接近实际操作条件。这些实验和研究项目将在实现和测试新的膜配方以实现高效和可持续的能源生产/转换和分离技术方面发挥关键作用。
量子色动力学 (QCD) 相图的探索在很大程度上依赖于在不同束流能量下进行的重离子碰撞实验 [ 1 , 2 ]。这些碰撞跨越不同阶段,演变过程错综复杂,需要一个多阶段的理论框架。该框架已成功描述了大量测量结果。最终强子的集体流为我们了解早期动力学、传输特性和所产生的致密核物质的状态方程 (EoS) 提供了至关重要的见解 [ 3 ]。定向流 (v 1 ) 表示集体侧向运动,对早期演化和状态方程尤其敏感 [ 3 , 4 ]。dv 1 / dy | y = 0 的非单调行为(v 1 ( y ) 在中快速度附近的斜率)已被提出作为强子物质和夸克胶子等离子体 (QGP) 之间一级相变的指示 [ 3 , 5 , 6 ]。这是因为相变引起的 EoS 软化可能导致膨胀过程中定向流的减少,从而导致 dv 1 / dy | y = 0 与束流能量的关系达到最小值 [3]。然而,强调 v 1 ( y ) 对各种动力学方面的敏感性至关重要。人们已经利用各种模型来计算从 AGS 到最高 RHIC 能量的 v 1 ( y ),结果差异很大,但没有一个能有效地描述跨束流能量测量的主要特征 [7,8]。在本文中,我们使用具有参数初始条件的 (3 + 1) 维混合框架解释了介子和重子的 v 1 ( y ),并揭示了它对有限化学势下重子初始停止和致密核物质 EoS 的约束能力 [9]。
Sarah Caudill,博士,路易斯安那州立大学,助理教授。专业领域:黑洞和中子星的引力波搜索、科学计算、机器学习。 Robert Fisher,(研究生项目主任),博士,加州大学伯克利分校,教授。专业领域:湍流基础物理学、科学计算、恒星形成和超新星。 Jong-Ping Hsu 博士 1969 罗彻斯特大学,校长教授。专业领域:时空对称性、量子杨-米尔斯引力、具有非积分相位因子的广义规范变换和夸克禁闭的可重整化模型 David Kagan,博士,剑桥大学,物理学专职讲师。专业领域:弦理论、量子引力、量子理论。 Christian McHugh,博士,北卡罗来纳大学教堂山分校,物理学专职讲师。专业领域:医学物理学、磁共振成像、化学交换核磁共振波谱、超极化氙。 Grant O'Rielly,博士,墨尔本大学,副教授。专业领域:中等能量光核物理、少体系统、介子光生成、基本核对称性。 Renuka Rajapakse,博士,康涅狄格大学,物理学专职讲师。专业领域:量子光学、计算物理、量子计算和原子物理。 Jay (Jianyi) Wang,(主席),博士,田纳西大学诺克斯维尔分校,教授。专业领域:电子、原子和光学过程的理论与模拟、离子-固体和离子-表面相互作用、计算物理。
集体流由动量空间中最终粒子分布的傅里叶展开的系数定义,对核碰撞的早期阶段很敏感。具体来说,前三个系数分别称为定向流 ( v 1 )、椭圆流 ( v 2 ) 和三角流 ( v 3 )。定向流对介质的状态方程 (EoS) 敏感;椭圆流对介质的自由度、部分子或强子能级和平衡度敏感;三角流对初始几何涨落敏感。在 RHIC-STAR 核碰撞实验中已经实现了一套全面的测量 [ 1 – 9 ]。在高能碰撞(> 20 GeV)中观测到的 vn 的组成夸克数 (NCQ) 标度表明部分子集体已经建立 [ 1 – 3 , 8 , 10 ]。特别地,D 介子也遵循 NCQ 标度 [ 2 , 10 , 11 ],这表明粲夸克集体与 u 、 d 和 s 夸克处于同一水平;因此,产生的介质达到(接近)平衡。束流能量扫描 (BES) 计划的主要动机是探索 QCD 相图并寻找可能的相边界和临界点。STAR 实验中 BES 计划的第一阶段 (BES-I) 涵盖碰撞能量 √ s NN = 7.7–62.4 GeV。已经观察到许多有趣的现象;在这里,我们重点关注集体流 vn 测量。图 1 总结了 STAR BES-I 的定向、椭圆和三角流相关观测结果。中速附近净重子的 v 1 斜率与碰撞能量的关系被认为是一级相变的可能信号。v 1 斜率的非单调能量依赖性与相变有关,v 1 斜率的最小值称为“最软点坍缩”[12]。在实验中,随着中子
稀土正铁氧体在稀土和铁离子的磁有序状态下表现出各种有趣的物理现象,例如自旋重新取向跃迁时的巨大声速异常和允许电控制磁性的磁感应铁电性 [1,2]。受挫磁体镝正铁氧体具有物理性质截然不同的竞争状态。在临界磁场之上,它会产生自发电极化并显示巨线性磁电效应 [3]。最近的中子衍射实验表明,在低外加场下,这种多铁磁电状态受到 Dy 和 Fe 自旋不公度顺序的抑制 [4- 6]。我将讨论不公度状态的性质,并表明 Dy 和 Fe 自旋之间的耦合使均匀状态不稳定,而不会在 Dy 自旋的反铁磁顺序中形成周期性的畴壁阵列。 Dy 畴壁之间的相互作用由通过 Fe 磁性子系统传播的磁振子介导,类似于介子交换产生的质子和中子之间的汤川相互作用 [7]。磁畴壁带电,不公度相和均匀相之间的竞争导致自旋态对外加电场和磁场的高度敏感性。[1] VD Buchel'nikov 等人,Physics--Uspekhi 39,547(1996 年)。[2] Y. Tokunaga 等人,Nature Mater。8,558(2009 年)。[3] Y. Tokunaga 等人,Phys. Rev. Lett. 101,097205(2008 年)。[4] C. Ritter 等人,J. Phys. Condens. Matter. 34,265801(2022 年)。 [5] B. Biswas 等,Phys. Rev. Mater. 6, 074401 (2022)。[6] S. Nikitin 等,即将出版。[7] S. Artyukhin 等,Nature Mater. 11, 694 (2012)。
量子速度极限 (QSL) 定量估计了量子信息处理的速度 [1]。其历史根源深深植根于量子力学的基础中。因此,QSL 的首次出现是在能量-时间不确定关系的背景下 [2]。QSL 时间设定了两个量子态之间演化时间的下限。受海森堡能量-时间不确定原理的启发,Mandelstam、Tamm (MT) [2] 和 Margolus、Levitin (ML) [3] 推导出量子系统在状态之间演化所需的最短时间界限。这些界限结合起来,为封闭量子系统提供了 QSL 时间的严格界限。它们最初是为连接两个正交态的演化而开发的,随后被推广到任意初始混合态以及非正交态之间的演化 [4]。最近开发了另一种基于状态间几何距离的方法 [5]。近十年来,在开放量子系统 [ 6 ] 的背景下,QSL 的定义得到了发展 [ 7 – 9 ]。QSL 的概念已用于阐明量子信息 [ 10 , 11 ]、开放系统 [ 12 – 15 ]、量子系统控制 [ 16 ] 和量子热力学 [ 17 , 18 ] 的各个方面。此外,利用因果关系和热力学,重要的 Bremermann-Bekenstein 边界 [ 19 , 20 ] 将每比特信息的能量成本与 QSL 时间联系起来。QSL 概念可用于解决的另一个基本问题是量子态的固有稳定性 [ 21 ]。近年来,量子信息思想与相对论量子力学的相互影响尤为卓有成效。相对论量子模拟影响了 Leggett–Garg 不等式 [ 22 , 23 ]、弯曲时空探测 [ 24 ]、几何相位 [ 25 ] 和中微子和中性介子等亚原子粒子相干性 [ 26 ] 的发展。它还引发了对 Unruh 效应的研究 [ 27 ]。此外,在最近的一项研究中 [ 28 ],研究了非局域性对信息传播速率(以蝴蝶速度为特征)的影响,结果表明,随着磁场的增大,非局域性会增大。
在《自然》杂志上发表的一篇论文中,欧洲核子研究中心的 CLOUD 合作项目揭示了一种新的大气气溶胶粒子来源,这可帮助科学家改进气候模型。气溶胶是悬浮在大气中的微小颗粒,既有自然来源的,也有人类活动的。它们在地球的气候系统中发挥着重要作用,因为它们会形成云层并影响云层的反射率和覆盖范围。大多数气溶胶是由大气中浓度极低的分子自发凝结而成的。然而,人们对造成气溶胶形成的蒸汽尚不十分了解,特别是在遥远的对流层上部。欧洲核子研究中心的 CLOUD(宇宙离体水滴)实验旨在研究受控实验室环境中大气气溶胶粒子的形成和增长。CLOUD 包括一个 26 立方米的超净室和一套先进的仪器,可持续分析其内容。该腔体包含一种在大气条件下精确选择的气体混合物,欧洲核子研究中心的质子同步加速器向其中发射带电介子束,以模拟银河宇宙射线的影响。CLOUD 发言人 Jasper Kirkby 说:“过去 20 年,人们在亚马逊雨林高空观测到大量气溶胶粒子,但它们的来源至今仍是个谜。我们最新的研究表明,其来源是雨林排放的异戊二烯,它通过深对流云上升到高海拔,在那里被氧化形成高度可凝性的蒸汽。异戊二烯是当今和前工业化大气中生物源粒子的巨大来源,而目前的大气化学和气候模型中却缺少这种物质。”异戊二烯是一种含有五个碳原子和八个氢原子的碳氢化合物。它是阔叶树和其他植被释放的,是释放到大气中的最丰富的非甲烷碳氢化合物。到目前为止,异戊二烯形成新颗粒的能力一直被认为是微不足道的。CLOUD 的结果改变了这一状况。
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已经作为功率器件商业化,用于汽车、无线和工业电源市场,但它们在太空和航空电子应用中的应用受到重离子暴露后易发生永久性性能退化和灾难性故障的阻碍。这些宽带隙功率器件的太空认证工作表明,它们易受无法屏蔽的高能重离子空间辐射环境(银河宇宙射线)的损坏。在太空模拟条件下,GaN 和 SiC 晶体管在其额定电压的约 50% 下表现出故障敏感性。同样,在重离子单粒子效应测试条件下,SiC 晶体管容易受到辐射损伤引起的性能退化或故障,从而降低了它们在太空银河宇宙射线环境中的实用性。在 SiC 基肖特基二极管中,在额定工作电压的 ∼ 40% 时观察到灾难性的单粒子烧毁 (SEB) 和其他单粒子效应 (SEE),并且在额定工作电压的 ∼ 20% 时漏电流出现不可接受的下降。超宽带隙半导体 Ga 2 O 3 、金刚石和 BN 也因其在电力电子和日盲紫外探测器中的高功率和高工作温度能力而受到探索。从平均键强度来看,Ga 2 O 3 似乎比 GaN 和 SiC 更能抵抗位移损伤。金刚石是一种高度抗辐射的材料,被认为是辐射探测的理想材料,特别是在高能物理应用中。金刚石对辐射暴露的响应在很大程度上取决于生长的性质(自然生长与化学气相沉积),但总体而言,金刚石对高达几 MGy 的光子和电子、高达 10 15(中子和高能质子)cm − 2 和 > 10 15 介子cm − 2 的辐射具有抗辐射能力。BN 对高质子和中子剂量也具有抗辐射能力,但由于中子诱导损伤,h-BN 会从 sp 2 杂化转变为 sp 3 杂化,并形成 c-BN。宽带隙和超宽带隙半导体对辐射的响应,尤其是单粒子效应,还需要更多的基础研究。© 2021 电化学学会(“ ECS ” )。由 IOP Publishing Limited 代表 ECS 出版。[DOI:10.1149/2162-8777/ abfc23 ]
