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

Осторожно, еда! Осторожно, еда!

Как свежая и неиспорченная пища может стать отравой

N+1
Почему телефон не включается и что с этим делать: 6 советов Почему телефон не включается и что с этим делать: 6 советов

Что делать, если телефон не включается, а также самые частые причины проблемы

CHIP
Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова Художник постсоветской реальности: жизнь и творчество знаменитого российского фотографа Сергея Чиликова

Сергей Чиликов и его художественный метод "фотопровокации"

Esquire
Manchzz Manchzz

Первое интервью певицы Manchzz: о псевдониме, карьере и аккаунтах в соцсетях

ЖАРА Magazine
Джуд Лоу Джуд Лоу

Правила жизни британского актера Джуда Лоу

Esquire
Как изменились звезды Как изменились звезды

Герои сериала "Элен и ребята" были любимчиками нашего детства

Cosmopolitan
Наследие Орды в русском языке Наследие Орды в русском языке

Откуда в русском языке огромное количество тюркских слов?

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

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

Cosmopolitan
Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые

Дисциплина и стремление установить график тренировок часто не работают

Inc.
Измениться в лице Измениться в лице

Правильно подобранная челка, длина, цвет волос помогут скорректировать внешность

Лиза
Из подчиненного в начальники: 4 качества, которые сделают из тебя генерального директора Из подчиненного в начальники: 4 качества, которые сделают из тебя генерального директора

Присмотрись к этим советам, если у тебя есть серьезные карьерные амбиции.

Playboy
Супергерои не только в кадре: звезды, которые спасли жизнь обычным людям Супергерои не только в кадре: звезды, которые спасли жизнь обычным людям

Мало кто знает, что эти звезды проявили храбрость в реальной жизни

Cosmopolitan
Как экстрасенсы раскрывали преступления и раскрывали ли вообще Как экстрасенсы раскрывали преступления и раскрывали ли вообще

Раскрывали ли экстрасенсы хотя бы раз реальное преступление?

Популярная механика
Крещение. Что за праздник, как его праздновали раньше, как отмечают сейчас Крещение. Что за праздник, как его праздновали раньше, как отмечают сейчас

Как возник праздник Крещение Господне и почему его празднуют два дня

Cosmopolitan
Большие и маленькие факты об Элайдже Вуде Большие и маленькие факты об Элайдже Вуде

28 января 1981 в простой католической семье из Айовы внезапно родился хоббит

Maxim
Человек решающий Человек решающий

Как построить организацию будущего, где решения принимает каждый

kiozk originals
От пешки до королевы От пешки до королевы

Аня Тейлор-Джой и ее феноменальный успех

Караван историй
Искусство сна: десять лучших способов выспаться Искусство сна: десять лучших способов выспаться

Исчерпывающий рейтинг лучших способов вздремнуть

Esquire
Зена, Баффи и Сабрина: как выглядят сейчас актрисы подростковых сериалов Зена, Баффи и Сабрина: как выглядят сейчас актрисы подростковых сериалов

Как звезды знаменитых сериалов выглядят спустя десятилетия после завершения шоу?

Cosmopolitan
Игорь Садреев: «Преступники, мошенники и аферисты – это всегда люди талантливые» Игорь Садреев: «Преступники, мошенники и аферисты – это всегда люди талантливые»

Интервью с Игорем Садреевым — автором документального сериала «Авантюристы»

GQ
Война с алой розой Война с алой розой

Как бороться с розацеа — кожным заболеванием, бичом нашего времени

Tatler
Audi Q7. Короли и капуста Audi Q7. Короли и капуста

Выведали новые секреты Audi Q7 у маркетологов и инженеров

4x4 Club
Уволены! 9 образов звезд после неудачной работы визажистов и стилистов Уволены! 9 образов звезд после неудачной работы визажистов и стилистов

За что так отомстили своим звездным клиентам бьюти-профессионалы?

Cosmopolitan
Правила жизни Константина Хабенского Правила жизни Константина Хабенского

Правила жизни актера Константина Хабенского

Esquire
«Маленькая женщина с большим IQ»: как Джанет Йеллен разрушает стереотипы «Маленькая женщина с большим IQ»: как Джанет Йеллен разрушает стереотипы

Министром финансов в администрации Джо Байдена стала Джанет Йеллен

Forbes
Йоко Оно Йоко Оно

Правила жизни художницы, музыкантки и вдовы Джона Леннона Йоко Оно

Esquire
Актеры, писатели и музыканты выбирают любимые цитаты о любви Актеры, писатели и музыканты выбирают любимые цитаты о любви

Цитаты, которые вмещают в себя понятие «любовь»

РБК
Почему нам хочется бежать со всех ног от идеального партнера Почему нам хочется бежать со всех ног от идеального партнера

Из-за чего мы избегаем хороших партнеров и как выйти из замкнутого круга

Psychologies
Как подводить нижнее веко: 5 типичных ошибок макияжа с акцентом на глаза Как подводить нижнее веко: 5 типичных ошибок макияжа с акцентом на глаза

Визажист — о том, как правильно сделать макияж, чтобы зрительно увеличить глаза

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
Открыть в приложении