News

Na povabilo urednika enciklopedije Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering so sodelavci Instituta “Jožef Stefan” prof. Zdravko Kutnjak in dr. Brigita Rožič z Odseka za fiziko trdne snovi ter prof. Raša Pirc z Odseka za teoretično fiziko napisali pregleden članek z naslovom Electrocaloric Effect: Theory, Measurements, and Applications. V prispevku je podan obsežen pregled raziskav s področja elektrokaloričnega pojava v različnih materialih. Poleg teoretične razlage elektrokaloričnega odziva v feroelektrikih, relaksorskih feroelektrikih in antiferoelektrikih so predstavljene številne eksperimentalne tehnike za njegovo posredno in neposredno meritev vključno s pomembnimi, do sedaj izmerjenimi rezultati. Omenjene so tudi mogoče aplikacije elektrokaloričnih materialov skupaj s ťstate of the artŤ hladilnimi in grelnimi napravami nove generacije.

V Laboratoriju za hladne atome odseka za Fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”, ki se na Reaktorskem centru postavlja v sodelovanju z odsekoma za Teoretično fiziko ter Fiziko nizkih in srednjih energij, so prvič ujeli in ohladili atome cezija. Na sliki je pogled skozi okno vakuumske komore, kjer lebdi 50 milijonov cezijevih atomov s temperaturo nekaj 100 mikrokelvinov, ki jih zaradi fluorescenčne svetlobe vidimo kot majhno rožnato kroglico. V teku so že priprave na naslednji pomemben korak, kjer se bodo atomi z uporabo močne laserske svetlobe ujeli v dipolno past in s procesom izparevanja ohladili na temperaturo pod 50 nanokelvinov, ki ustreza temperaturi prehoda v Bose-Einsteinov kondenzat. Več informacij o metodah laserskega hlajenja in lovljenja atomov je na voljo na ultracool.ijs.si.

Institut “Jožef Stefan” in francoski center CNRS sta 9. januarja 2015 podpisala dogovor o skupnem laboratoriju LIA. Glavna raziskovalna tematika novega laboratorija je področje kvazikristalov in kompleksnih zlitin z namenom poiskati odgovore na še nerešena, a temeljna vprašanja: kako in zakaj se pojavi kompleksnost, kaj je osnovni mehanizem za spodbujanje kompleksnosti, je ta mehanizem edinstven, v kakšni povezavi je z elektronsko in atomsko strukturo kristala in podobno. Laboratorij LIA ne bo prispeval le k boljšemu razumevanju razvoja kompleksnosti v kovinah, ki je na neki način še vedno na začetku, ampak bo tudi spodbuda za fizikalno metalurgijo na novih področjih znanja, povezanih s fiziko trdne snovi in anorganske kemije.

Revija PNAS je ob 100. obletnici izhajanja objavila članek Knot theory realizations in nematic colloids, ki so ga napisali Simon Čopar, Uroš Tkalec, Igor Muševič in Slobodan Žumer s Fakultete za matematiko in fiziko v Ljubljani, Fakultete za naravoslovje in matematiko v Mariboru in Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan”. Avtorji poročajo o uporabi različnih načinov iz teorije vozlov na zavozlanih defektnih strukturah v tekočekristalnih koloidih. Z eksperimenti lahko razkrijemo številne podrobnosti teoretičnih algoritmov, najdemo bližnjice do konstrukcije grafov in ograjenih površin neposredno iz mikroskopskih posnetkov in identificiramo vozle brez uporabe numeričnih simulacij. Delo je primer vzajemne povezanosti fizikalnih konceptov z matematično teorijo, kjer abstraktna topologija zaživi v eksperimentu.

Revija Nature Physics je 22. decembra 2014 objavila članek z naslovom Light-controlled topological charge in a nematic liquid crystal, ki so ga napisali Maryam Nikkhou, Miha Škarabot, Simon Čopar, Miha Ravnik, Slobodan Žumer in Igor Muševič, sodelavci odseka F5 Instituta “J. Stefan” in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Članek opisuje eksperimente, v katerih z močno lasersko svetlobo ustvarijo in stabilizirajo par topoloških defektov v tekočem kristalu, ki ga tvorita defekt in antidefekt oziroma ťdelecŤ in ťantidelecŤ. Slika prikazuje tekoči kristal, kot ga vidimo pod mikroskopom le nekaj milisekund po laserskem impulzu. Tvori se gosta mreža topoloških defektov, iz katerih sčasoma nastanejo pari topoloških defektov, kar spominja na Kibble-Zurekov mehanizem produkcije monopolov v kozmologiji. Z uporabo teorije so določili dinamiko anihilacije in osnovna topološka pravila, po katerih se ravnajo opaženi mehanizmi produkcije topološkega naboja.