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

Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы

Как оживить аккумулятор в одиночку?

РБК
Конец эпохи Аресибо Конец эпохи Аресибо

Cамый известный в мире радиотелескоп разрушился

Наука и жизнь
«Хам забрал чужую невесту!»: Яна Поплавская разозлилась на героя «Иронии судьбы» «Хам забрал чужую невесту!»: Яна Поплавская разозлилась на героя «Иронии судьбы»

Яна Поплавская кардинально изменила свое мнение о культовой новогодней комедии

Cosmopolitan
KPI как способ демотивации сотрудников KPI как способ демотивации сотрудников

Отрывок из книги Святослава Бирюлина «KPI, которые убьют ваш бизнес»

СНОБ
5 самых загадочных мест России 5 самых загадочных мест России

У нас тоже есть замки и даже целые университеты с привидениями

Maxim
Как избежать запоев на праздниках: 4 правила от эксперта Как избежать запоев на праздниках: 4 правила от эксперта

Почему известные способы выхода из запоя не работают?

Psychologies
Обманывает ли меня фитнес-трекер: как работают программы подсчета сожженных калорий Обманывает ли меня фитнес-трекер: как работают программы подсчета сожженных калорий

Разбираемся, как фитнес-трекер считает калории и не обманывает ли он вас

Популярная механика
Физики получили прямое подтверждение парадокса Клейна Физики получили прямое подтверждение парадокса Клейна

Физики пронаблюдали туннелирование Клейна с помощью акустических волн

N+1
Как выбраться из тонущего автомобиля. Пошаговая инструкция Как выбраться из тонущего автомобиля. Пошаговая инструкция

Объясняем, как попробовать себя в роли Бонда, если твоя машина ушла под воду

Maxim
Случайная стандартизация при литье превратила бронзовые кольца в раннюю форму денег в Европе Случайная стандартизация при литье превратила бронзовые кольца в раннюю форму денег в Европе

Европейцы бронзового века использовали слитки из бронзы в качестве денег

N+1
Хотите повысить самооценку? Учитесь прощать других Хотите повысить самооценку? Учитесь прощать других

Может ли прощение и прощание с обидами повысить самооценку?

Psychologies
«Хорошие плохие чувства: Почему эволюция допускает тревожность, депрессию и другие психические расстройства» «Хорошие плохие чувства: Почему эволюция допускает тревожность, депрессию и другие психические расстройства»

Отрывок из книги «Хорошие плохие чувства» о том, почему страдания полезны

N+1
«Крушение»: эссе Фрэнсиса Скотта Фицджеральда из одноименного сборника сочинений, написанного для Esquire «Крушение»: эссе Фрэнсиса Скотта Фицджеральда из одноименного сборника сочинений, написанного для Esquire

Ни один из рассказов Фицджеральда не вызвал столько споров, как «Крушение»

Esquire
Дядька императора Дядька императора

В Российской империи воспитание царских отпрысков было делом политическим

Дилетант
Самые ожидаемые альбомы 2021 Самые ожидаемые альбомы 2021

Кто может выпустить альбомы в ближайшее время: от Оксимирона до Дрейка

GQ
«Либо ограничить, либо принять»: вокруг рассылок Substack возникли рекламные стартапы вопреки бизнес-модели сервиса «Либо ограничить, либо принять»: вокруг рассылок Substack возникли рекламные стартапы вопреки бизнес-модели сервиса

Как вокруг платформы для журналистов стали появляться рекламные стартапы

VC.RU
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
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
Валерий и Виола Сюткины: «Мы не идеальная, но... классная парочка!» Валерий и Виола Сюткины: «Мы не идеальная, но... классная парочка!»

Семейную жизнь Валерия и Виолы Сюткиных безоблачной не назовешь

Караван историй
Самые загадочные смерти: как погибли Дункан, Федорова, Вуд и другие звезды Самые загадочные смерти: как погибли Дункан, Федорова, Вуд и другие звезды

Звезды из этой подборки, к сожалению, закончили жизнь трагически

Cosmopolitan
От альфонса до вождя: необычные роли Константина Хабенского От альфонса до вождя: необычные роли Константина Хабенского

Самые неожиданные роли в кинематографической биографии Константина Хабенского

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
Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского? Кто был прототипом Родиона Раскольникова в «Преступлении и наказании» Достоевского?

Достоевский воплотил в Раскольникове обобщенные черты поколения

Культура.РФ
Гранд-вавилон: склоки, скандалы, влюбленности и прочее закулисье Большого театра Гранд-вавилон: склоки, скандалы, влюбленности и прочее закулисье Большого театра

Рассказываем о самых громких историях о Большом театре

Cosmopolitan
Детство в гаджетах: как цифровой мир влияет на мышление ребенка Детство в гаджетах: как цифровой мир влияет на мышление ребенка

Какой отпечаток накладывает на личность ребенка цифровой мир?

СНОБ
Музыканты, которых обвиняли в нацизме Музыканты, которых обвиняли в нацизме

Кого из западных знаменитостей пытались гонять за пропаганду фашизма

Maxim
Авиакатастрофа с рекордно чудесным выживанием Авиакатастрофа с рекордно чудесным выживанием

26 января 1972 года в воздухе рассыпался лайнер DC-9

Maxim
«Родители бы разозлились»: миллениалы в Китае сбегают из городов в сёла, устав от выгорания на работе и в вузах «Родители бы разозлились»: миллениалы в Китае сбегают из городов в сёла, устав от выгорания на работе и в вузах

Коммуны «без иерархий», где молодые фрилансеры и дизайнеры занимаются ремеслом

VC.RU
Пользователи Reddit «по приколу» подняли акции «вымирающих» розничных магазинов игр GameStop более чем на 360% Пользователи Reddit «по приколу» подняли акции «вымирающих» розничных магазинов игр GameStop более чем на 360%

Инвестиционные компании потеряли миллиарды долларов из-за пользователей Reddit

VC.RU
Осторожно, еда! Осторожно, еда!

Как свежая и неиспорченная пища может стать отравой

N+1
Открыть в приложении