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
Женщины уже не те. Как и почему менялись представления о женской красоте Женщины уже не те. Как и почему менялись представления о женской красоте

Как на идеал женской красоты влияют экономические и политические условия

Maxim
Создан универсальный способ отследить риск развития аутизма у ребенка Создан универсальный способ отследить риск развития аутизма у ребенка

Система отслеживает факторы риска развития аутизма у ребенка в крови его матери

Популярная механика
Тревожные признаки плохого фильма Тревожные признаки плохого фильма

Как распознать никчемную кинокартину еще до просмотра

Maxim
Кейт Миддлтон обошла Меган Маркл в рейтинге самых дорогих свадебных платьев Кейт Миддлтон обошла Меган Маркл в рейтинге самых дорогих свадебных платьев

Эксперты оценили стоимость свадебных нарядов представительниц королевских семей

Cosmopolitan
«Я вышла замуж за игромана» «Я вышла замуж за игромана»

История созависимости и зависимости от нашей героини

Psychologies
По взаимному согласию. Как вернуть мужа в семью По взаимному согласию. Как вернуть мужа в семью

По взаимному согласию может быть даже несчастливый брак

СНОБ
Я — легенда Я — легенда

Ретроспективная вилла в Лос-Анджелесе

SALON-Interior
Выключение трех ферментов спасло нейроны от смерти Выключение трех ферментов спасло нейроны от смерти

Подавление активности киназ способствовало выживанию нейронов

N+1
Животноводство в бедных странах перестали считать угрозой для климата Животноводство в бедных странах перестали считать угрозой для климата

Но оно остается ей во многих развитых странах

N+1
Все сбудется Все сбудется

Чего только не делают люди, чтобы исполнилось их желание

Лиза
«Неизвестный порномагнат»: кто тайно владеет Pornhub, RedTube и YouPorn с общей выручкой $460 млн в год «Неизвестный порномагнат»: кто тайно владеет Pornhub, RedTube и YouPorn с общей выручкой $460 млн в год

По данным Financial Times, главными порносайтами мира управляет Бернард Бергемар

VC.RU
Житие несвятого Диего: история невероятного успеха и падения в новом фильме про Марадону Житие несвятого Диего: история невероятного успеха и падения в новом фильме про Марадону

Документальный фильм о том, как мальчик из Буэнос-Айреса стал богом Неаполя

Forbes
Кинотерапия: фильмы как лекарство для души Кинотерапия: фильмы как лекарство для души

Почему режиссеру порой за два часа удается то, с чем терапевт работает месяцами

Psychologies
Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности

Директор Манежа о том, как музеям искать свое место в мире

РБК
Александр Маленков: Чудо. Почти рождественский рассказ Александр Маленков: Чудо. Почти рождественский рассказ

Рассказ, который хорошо поясняет, что такое моральное дилемма

СНОБ
10 фобий, которые могут испортить ваш отпуск 10 фобий, которые могут испортить ваш отпуск

Мы изучили 10 главных страхов путешественника

Psychologies
Трясется и прыгает: 5 ошибок при загрузке белья в стиральную машину Трясется и прыгает: 5 ошибок при загрузке белья в стиральную машину

Как правильно загружать стиральную машину

Популярная механика
Как подготовиться к родам Как подготовиться к родам

Составляем план действий и готовимся к родам

9 месяцев
Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы» Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы»

Валентина Талызина сыграла в главном новогоднем фильме сразу две роли

Esquire
Астрономы нашли солнечную радиовспышку у красного карлика Астрономы нашли солнечную радиовспышку у красного карлика

Между оптическими вспышками и радиовсплесками у красных карликов есть связь

N+1
Мезолитические люди сделали зазубренные наконечники из человеческих костей Мезолитические люди сделали зазубренные наконечники из человеческих костей

Возможно, это делалось в ритуальных целях

N+1
«Кризис дал возможность инвестировать на лучших условиях»: основатель компании EdutechLab Дмитрий Волошин о менторстве и перспективах российских стартапов «Кризис дал возможность инвестировать на лучших условиях»: основатель компании EdutechLab Дмитрий Волошин о менторстве и перспективах российских стартапов

Основатель компании EdutechLab о бизнес-наставничестве и инвестициях

Forbes
Индустрия Индустрия

Генпродюсер канала «Пятница!» – о том, не напрасно ли мы прожили нулевые

Esquire
Они дали любви время: история отношений Пенелопы Крус и Хавьера Бардема Они дали любви время: история отношений Пенелопы Крус и Хавьера Бардема

Как развивались отношения самой страстной испанской пары

Cosmopolitan
Вероника Березина Вероника Березина

Почему нам всем необходим курс как правильно коллекционировать искусство

Собака.ru
Что нужно сделать разработчику, чтобы получить грант от государства Что нужно сделать разработчику, чтобы получить грант от государства

Кому из создателей программного обеспечения государство готово помогать?

VC.RU
Пять вещей из киберпанка, которые считались фантастическими, но стали почти обыденностью Пять вещей из киберпанка, которые считались фантастическими, но стали почти обыденностью

Технологии из романов и фильмов в жанре киберпанка, которые доступны людям

Maxim
Следы бананов и куркумы в зубном камне указали на торговые связи Леванта с Южной Азией в бронзовом веке Следы бананов и куркумы в зубном камне указали на торговые связи Леванта с Южной Азией в бронзовом веке

Остатки куркумы нашли в зубах людей из захоронений на территории Израиля

N+1
В Германии нашли окаменелости древнейшего питона В Германии нашли окаменелости древнейшего питона

Он жил 47,6 миллиона лет назад

N+1
Открыть в приложении