Физики расплавили двумерный плазменно-пылевой кристалл из частиц полистирола

N+1Наука

Физики пронаблюдали фазу гексатик при плавлении двумерной пыльной плазмы

Артем Моськин

E. V. Vasilieva et al. / Scientific reports, 2021

Российские физики расплавили двумерный плазменно-пылевой кристалл из частиц полистирола с никелевым напылением и подтвердили, что в ходе плавления образуется промежуточная фаза гексатик с близким позиционным порядком и квазидальным шестикратным ориентационным порядком. С помощью расчета координат и траекторий движения частиц авторы получили диффракционную картину и границы параметра связывания (мера упорядоченности), при которых такая фаза существует. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

В двумерных системах физические явления протекают более экзотично, чем в трехмерных. В 2016 году первоооткрывателям топологических фазовых переходов Дэвиду Таулессу и Майклу Костерлицу присудили нобелевскую премию по физике, о чем мы рассказывали в материале «Топологически защищен». Фазовые переходы в двумерных системах значительно отличаются от стандартного плавления или кристаллизации. По теории, разработанной Березинским, Костерлицем и Таулессом и дополненной Галпериным, Нельсоном и Юнгом, в ходе перехода двумерного вещества из твердого в жидкое появляется промежуточная фаза — гексатик, которая характеризуется наличием близкого позиционного порядка и квазидального ориентационного порядка по шести направлениям.

Такой переход был лишь предсказан теорией, а экспериментаторы много лет ищут следы двухстадийного перехода в двумерных системах. Например, его обнаруживали в электронных монослоях на поверхности жидкого гелия, в полимерных коллоидных частицах, жидких кристаллах, сверхпроводниках и в плазменно-пылевых кристаллах. Обнаружить их существование в пылевой плазме получилось только несколько лет назад — для ее обнаружения ученые исследовали корреляцию движения частиц полистирола в плоскости, поместив их в газоразрядную камеру, наполненной аргоном. Для нагрева двумерного плазменно-пылевого двумерного кристалла физики использовали аргоновый лазер и варьировали его мощность. Однако полноценному изучению фазы гексатика помешала нестабильность двумерной системы.

В этот раз Елена Васильева (E.V. Vasilieva) с коллегами из Объединенного института высоких температур РАН и МФТИ повысила устойчивость системы, используя в качестве десятимикрометровые частицы полистирола с напыленным на поверхности никелем. Частицы подаются вместе с газом в камеру между электродами, на которые подается радиочастотный ток, они отрицательно заряжаются из-за ионизации атомов аргона и зависают на уровне, где компенсируются электростатическая и гравитационная силы, формируя периодическую решетку. Чтобы предотвратить расползание частиц по плоскости, в области концентрации ученые установили ограничительное металлическое кольцо.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

10 причин купить хурму прямо сегодня 10 причин купить хурму прямо сегодня

Чем именно хороша хурма, сколько плодов в день есть и кому следует ее избегать

РБК
Почему твои волосы слабые: 5 ошибок ухода за кожей головы Почему твои волосы слабые: 5 ошибок ухода за кожей головы

Мы ухаживаем за волосами, но иногда результат далек от желаемого. В чем причина?

Cosmopolitan
К сердцу прижмет: как отмечают ромашковую свадьбу К сердцу прижмет: как отмечают ромашковую свадьбу

Ромашковая (или фаянсовая) свадьба предшествует 10-летию совместной жизни

Cosmopolitan
Тревожные признаки плохого фильма Тревожные признаки плохого фильма

Как распознать никчемную кинокартину еще до просмотра

Maxim
Все по‑старому Все по‑старому

Квартира площадью 84 м² в духе советского прошлого

AD
Миллионы из воска: как мадам Тюссо построила бизнес на знаменитостях и отрубленных головах Миллионы из воска: как мадам Тюссо построила бизнес на знаменитостях и отрубленных головах

История мадам Тюссо — женщины, которая буквально слепила состояние из воска

Forbes
12 упражнений с гантелями для домашней тренировки 12 упражнений с гантелями для домашней тренировки

Упражнения с гантелями — отличный способ поддерживать тело в тонусе

РБК
Кто этот мощный старик? Кто этот мощный старик?

Краткое содержание жизни Джо Байдена

GQ
Чек-лист хорошего косметолога: 7 признаков, что врачу можно доверить свое лицо Чек-лист хорошего косметолога: 7 признаков, что врачу можно доверить свое лицо

Чек-лист, с помощью которого можно определить хорошего косметолога

Cosmopolitan
Строитель единой Руси? Строитель единой Руси?

Деспотическая вертикаль Батыя на века осталась в управлении Московского царства

Дилетант
Что нас ждет в будущем: 3 удивительных прогноза от физика и футуролога Митио Каку Что нас ждет в будущем: 3 удивительных прогноза от физика и футуролога Митио Каку

Физик Митио Каку поделился тремя прогнозами по поводу будущего человечества

Playboy
Что такое стиль «темная академия»? Рассказываем (вдруг вы не сидите в TikTok) Что такое стиль «темная академия»? Рассказываем (вдруг вы не сидите в TikTok)

Стилистические направления: реальные и изобретенные

Esquire
Визит к хорошему астрологу делит жизнь на до и после: интервью с Инной Любимовой Визит к хорошему астрологу делит жизнь на до и после: интервью с Инной Любимовой

Вместе с экспертам разбираемся в том, чем астролог отличается от психолога

Cosmopolitan
Ваш партнер — эмпат: 8 вещей, о которых стоит помнить Ваш партнер — эмпат: 8 вещей, о которых стоит помнить

Что стоит учитывать, если партнер обладает повышенной эмпатией?

Psychologies
Как не поссориться с родителями из-за политики Как не поссориться с родителями из-за политики

Надо ли спорить до хрипоты со своими родителями о политике?

Maxim
Как изменились звезды Как изменились звезды

Герои сериала "Элен и ребята" были любимчиками нашего детства

Cosmopolitan
5 вредных привычек 5 вредных привычек

С их помощью мы боремся со стрессом – и проигрываем

Лиза
5 упражнений на сострадание к себе 5 упражнений на сострадание к себе

Несколько простых практик помогут понять, как проявить к себе сострадание

Psychologies
Сериал Сериал

Разбираемся, каким получился сериал "Стража" – экранизация романов Пратчетта

Esquire
От пешки до королевы От пешки до королевы

Аня Тейлор-Джой и ее феноменальный успех

Караван историй
Буллет-джорнал: удобный способ планировать жизнь Буллет-джорнал: удобный способ планировать жизнь

Обычный блокнот может стать инструментом планирования, если его вести правильно

РБК
Бен Аффлек, Брэд Питт и другие звездные хулиганы, которых не смог исправить брак Бен Аффлек, Брэд Питт и другие звездные хулиганы, которых не смог исправить брак

Может ли брак исправить алкоголика, наркозависимого или агрессивного мужчину?

Cosmopolitan
OneZero: анонимные издатели зарабатывают на Spotify $1 млн в год, загружая шумы вентиляторов и другие звуки на сервис OneZero: анонимные издатели зарабатывают на Spotify $1 млн в год, загружая шумы вентиляторов и другие звуки на сервис

Авторы, создающие белый шум, нашли способ зарабатывать деньги на стриминге

VC.RU
Коже нужно отдыхать от макияжа — миф или правда? Мнения экспертов Коже нужно отдыхать от макияжа — миф или правда? Мнения экспертов

Профессионалы — о том, стоит ли давать коже выходные дни

Cosmopolitan
10 твоих коронных номеров 10 твоих коронных номеров

Как удивить девушку и друзей

Maxim
Тайные знаки: зачем королева Елизавета ставит сумку на стол и теребит кольцо Тайные знаки: зачем королева Елизавета ставит сумку на стол и теребит кольцо

Какими тайными знаками пользуются монаршие особы и о чем они говорят

Cosmopolitan
Ученые показали нуклеазную функцию необходимого вирусу Эпштейна — Барр белка Ученые показали нуклеазную функцию необходимого вирусу Эпштейна — Барр белка

Раскрыт механизм, поддерживающий присутствие вируса Эпштейна — Барр в клетках

N+1
Немного того: как правильно написать хорошо продающуюся книгу про Африку Немного того: как правильно написать хорошо продающуюся книгу про Африку

Биньяванга Вайнайна объясняет, как написать хорошо продающуюся книгу про Африку

Esquire
Офисный дресс-код Офисный дресс-код

Грань между работой и жизнью все больше стирается

AD
«Не рецензии, а набор стендап-шуток»: кем была Дороти Паркер, самый яркий и едкий публицист довоенной Америки «Не рецензии, а набор стендап-шуток»: кем была Дороти Паркер, самый яркий и едкий публицист довоенной Америки

Отрывок из книги «Нахалки» о писательнице и журналистке Дороти Паркер

Forbes
Открыть в приложении