До сих пор на практике было отмечено две формы магнетизма твердых материалов. Наиболее характерный ферромагнетизм проявляется при ориентировке спинов всех электронов в одном направлении. В случае произвольной их ориентировки возможно возникновение парамагнетизма.
Новое исследование проведено в ETH Zurich на основе экспериментальных муаровых материалов. Это материалы с решетчатой структурой, созданные из двумерных листов диселенида молибдена и дисульфида вольфрама. Их решетка может содержать электроны. Исследование было нацелено на выяснение типа магнетизма данных материалов. Методика работ состояла в насыщении их электронами путем подачи электрического тока с постепенным повышением напряжения при температуре, близкой к абсолютному нулю. Магнетизм определяли с использованием лазерного луча на основе степени отражения света для разных поляризаций.
При низких напряжениях муаровый материал проявляет парамагнетизм. Однако с повышением напряжения в определенный момент поведение объекта резко изменяется на ферромагнитное. Было установлено, что этот момент соответствует заполнению каждого узла решетки более чем одним электроном.
Исследователи предположили проявление кинетического магнетизма, до этого описанного для твердых материалов только теоретически. Его механизм состоит в заполнении решетки дублонами путем квантового туннелирования, образующимися в результате объединения электронов в ее узлах. При этом электроны снижают кинетическую энергию, как при ферромагнетизме.
Далее предстоит более детальное изучение отмеченного явления, в том числе возможность его проявления при более высоких температурах.
С использованием нового метода ученые определили, что с конца 1990 гг. способность атмосферы к самоочищению растет за счет повышения концентрации гидроксильного радикала. По их мнению, это существенно снизило парниковый эффект. Причем рост содержания OH вызван антропогенным влиянием. »»»
Путем моделирования ученые выявили закономерность повышения размера семян и плодов растений подлеска после вымираний крупных животных, что связано со сгущением лесного полога. Подобные тенденции зафиксированы на границе мезозоя и кайнозоя, а также к верхнему плейстоцену. »»»
На основе анализа глобальных данных за прошедшую четверть текущего века ученые оценили объемы утраты ледников и выяснили, что темпы их таяния растут со временем. »»»
В донных отложениях озера Танганьика ученые обнаружили 2 всплеска железа-60, связанного со взрывами сверхновых: во второй половине неогена и на границе с четвертичным периодом. Эти события произошли, предположительно, в звездном скоплении Скорпиона-Центавра или Тукана-Часов. Путем моделирования исследователи выяснили, что космическое излучение от них поступало на протяжении около 100 тыс. лет, и определили его количество. Анализ истории эволюции видового состава озера выявил некоторую зависимость со вторым всплеском изотопа. Это может быть связано с инициацией мутаций ДНК космическим излучением, хотя прямая зависимость не установлена. »»»
Ученые исследовали поведение в фоновых почвах нептуния, отличающегося чрезвычайно длительным периодом полураспада. Установлено, что его растворимая пятивалентная форма фиксируется гумусом путем восстановления. »»»
Ученые выяснили, что роль фауны в трансформации ландшафтов сопоставима с вкладом таких процессов, как наводнения. Они выделили более 600 ключевых с данной точки зрения таксонов. На основе этого исследователи предложили новые методы сохранения биоразнообразия и восстановления экосистем. »»»
Путем моделирования тектоники плит ученые выяснили, что залежи водорода должны быть приурочены к складчатым структурам. Водород может формироваться при серпентинизации и в орогенах, и в рифтах, однако, как оказалось, в первом случае его образуется в 20 раз больше ввиду меньшей температуры и большего количества воды. »»»
Путем анализа соотношения изотопов азота в процессе фиксации элемента на примере цианобактерий, выращенных в условиях, аналогичных древней Земле, ученые выяснили, что этот процесс был постоянным на протяжении развития планеты. Изучение позднеархейских строматолитов и осадочных пород проявило, что источником растворимого аммония могла быть гидротермальная активность. »»»
На основе данных космических наблюдений и исследований астероидов ученые разработали новую гипотезу происхождения воды на Земле. Она предполагает, что вода была сконденсирована из парового облака, распространявшегося от Солнца 20-30 млн лет после его образования вследствие сублимации льда, содержащегося в астероидах протопланетного диска. Результаты моделирования этих процессов согласуются с фактическими данными. »»»
Путем анализа эффективности фотосинтеза по молекулам сахара в древесине годичных колец ученые установили, что с повышением концентрации CO2 в атмосфере снижаются затраты энергии на фотореспирацию. Освободившаяся энергия используется на рост и синтез сахаров. »»»