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

Ужасный волк оказался не волком Ужасный волк оказался не волком

Предки этих хищников разошлись с предками волков 5,7 миллиона лет назад

N+1
Заботьтесь о сотрудниках и не зацикливайтесь на видеозвонках. Руководители LinkedIn — о том, как преуспеть в 2021 году Заботьтесь о сотрудниках и не зацикливайтесь на видеозвонках. Руководители LinkedIn — о том, как преуспеть в 2021 году

5 советов, которые помогут организовать удаленную работу

Inc.
Попали в топ Попали в топ

Продукты, содержащие фитоэстрогены – соединения, которые продлевают молодость

Лиза
Как выбрать подходящую карту памяти для видео в 4К? Как выбрать подходящую карту памяти для видео в 4К?

Видео в высоком разрешении предъявляет особые требования к карте памяти

CHIP
Домашние огурцы Домашние огурцы

Внесезонное выращивание огурцов — занятие крайне интересное

Наука и жизнь
Мнение: подкастинг выстоял в 2020 году, но в 2021-м будет труднее — меньше идей и сделок Мнение: подкастинг выстоял в 2020 году, но в 2021-м будет труднее — меньше идей и сделок

Глава подкастинговой компании – о том, как будет развиваться индустрия

VC.RU
Контрацепция коал спасла эвкалипт от вымирания Контрацепция коал спасла эвкалипт от вымирания

Сокращение количества коал помогает защитить от вымирания деревья эвкалипта

N+1
Как выбрать правильное обручальное кольцо: 3 лайфхака для жениха и невесты Как выбрать правильное обручальное кольцо: 3 лайфхака для жениха и невесты

Эксперт дает советы по выбору обручальных колец

Cosmopolitan
10 книг, с которых стоит начать 2021 год 10 книг, с которых стоит начать 2021 год

Десять отличных новых книг, за которыми вы с пользой сможете скоротать праздники

Esquire
Обзор камеры моментальной печати Instax SQUARE SQ1 Обзор камеры моментальной печати Instax SQUARE SQ1

Тестируем новую Instax, которая умеет быстро печатать квадратные фотографии

CHIP
Перепись населения СССР, результаты которой был объявлены «вредительскими» Перепись населения СССР, результаты которой был объявлены «вредительскими»

История однодневной переписи населения СССР 1937 года

Maxim
Продавая незримое Продавая незримое

Руководство по современному маркетингу услуг

kiozk originals
Исследование Уортонской школы бизнеса: уровень дохода влияет на счастье — больше, чем считалось ранее Исследование Уортонской школы бизнеса: уровень дохода влияет на счастье — больше, чем считалось ранее

Новое исследование показало, что, зарабатывая больше, люди чувствуют себя лучше

Inc.
Создан самый быстрый метод квантовой генерации случайных чисел Создан самый быстрый метод квантовой генерации случайных чисел

Созданное устройство генерирует случайные числа со скоростью 8.05 Гб в секунду

Популярная механика
Миллиарды на селфи и кроссовках: как заработали состояние Ким Кардашьян и Канье Уэст Миллиарды на селфи и кроссовках: как заработали состояние Ким Кардашьян и Канье Уэст

Как супруги Ким Кардашьян и Канье Уэст заработали свои миллиарды

Forbes
5 черт людей с низким эмоциональным интеллектом 5 черт людей с низким эмоциональным интеллектом

Что свойственно людям с низким эмоциональным интеллектом?

Psychologies
Джонатан Литэм: Помутнение Джонатан Литэм: Помутнение

Отрывок из романа-игры Джонатана Литэма «Помутнение»

СНОБ
Тревожные признаки плохого фильма Тревожные признаки плохого фильма

Как распознать никчемную кинокартину еще до просмотра

Maxim
Высокие требования Высокие требования

Диджею Нике Кубрак составлять наряды удается не хуже, чем крутить пластинки

Vogue
Как гений хедж-фондов спровоцировал рост GameStop на 4800% и почему теперь называет его «безумным и опасным» Как гений хедж-фондов спровоцировал рост GameStop на 4800% и почему теперь называет его «безумным и опасным»

Как Майкл Бьюрри принес миллиарды нереализованной прибыли некоторым инвесторам

Forbes
Как изменился макияж за 100 лет — главные тренды от 1910-х до наших дней Как изменился макияж за 100 лет — главные тренды от 1910-х до наших дней

Как менялась мода и какими были главные бьюти-тренды на протяжении века

Cosmopolitan
Антарктида: ключ к изучению глобального климата Антарктида: ключ к изучению глобального климата

Антарктида — это индикатор современного состояния климата

N+1
Вас обокрали: как происходит плагиат в моде и кому он идет на пользу Вас обокрали: как происходит плагиат в моде и кому он идет на пользу

Бывает ли так, что скандалы из-за плагиата в мире моды заканчиваются миром?

РБК
Читаем на английском: 5 советов для тех, кто владеет языком на продвинутом уровне Читаем на английском: 5 советов для тех, кто владеет языком на продвинутом уровне

Какие книги ждут тех, кто не хочет останавливаться в изучении английского

Esquire
Шедевры Уорхола Шедевры Уорхола

Коллекция часов Уорхола доказывает, что в них он разбирался не хуже знатоков

Robb Report
Миллениалы против Уолл-стрит: «раскачавшие» акции GameStop трейдеры сделали экс-главу Chewy миллиардером Миллениалы против Уолл-стрит: «раскачавшие» акции GameStop трейдеры сделали экс-главу Chewy миллиардером

Райан Коэн разбогател на инвестициях в в ретейлер для геймеров GameStop

Forbes
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
Audi Q7. Короли и капуста Audi Q7. Короли и капуста

Выведали новые секреты Audi Q7 у маркетологов и инженеров

4x4 Club
Зимняя сказка Зимняя сказка

Белоснежный интерьер, в котором белое всё — новая работа Веры Герасимовой

SALON-Interior
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
Открыть в приложении