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

5 ключей к разумному оптимизму 5 ключей к разумному оптимизму

Как видеть в жизни хорошее, не вступая в противоречие со здравым смыслом

Psychologies
«Нужно меньше пустого пиара. Сначала делай — потом рассказывай» «Нужно меньше пустого пиара. Сначала делай — потом рассказывай»

Валерий Мифтахов — о водородных самолётах, золотом веке авиации и инвестициях

Inc.
Почему сидячий образ жизни убьет тебя раньше алкоголя и сигарет Почему сидячий образ жизни убьет тебя раньше алкоголя и сигарет

Офисная работа сокращает жизнь: как начать двигаться и перестать сидеть га месте

Maxim
Время собирать камни Время собирать камни

Фрэнсис Макдорманд — о роли в венецианском триумфаторе «Земля кочевников»

Vogue
4 удивительных парадокса самовосприятия 4 удивительных парадокса самовосприятия

Исследуем парадоксы самовосприятия и отвечаем на каверзные вопросы

Maxim
«Такое может случиться с каждым»: 4 серьезных удара по нашей психике «Такое может случиться с каждым»: 4 серьезных удара по нашей психике

Многие из нас годами страдают, испытывают эмоциональный дискомфорт

Psychologies
«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
Старый новый оливье — история и традиции, связанные с любимым салатом Старый новый оливье — история и традиции, связанные с любимым салатом

Есть ли у русских кулинарная национальная идея?

Maxim
Николь Кидман, Алла Пугачева и другие звезды, чьих детей родили суррогатные мамы Николь Кидман, Алла Пугачева и другие звезды, чьих детей родили суррогатные мамы

Среди тех, кому суррогатные мамы помогли стать родителями, немало и звезд

Cosmopolitan
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
Технократы удачи: чем могут навредить региональному бизнесу модные топы из Москвы Технократы удачи: чем могут навредить региональному бизнесу модные топы из Москвы

Столичные менеджеры в регионах подменяют результаты красивыми цифрами

Forbes
23 причины ненавидеть российские фильмы и сериалы 23 причины ненавидеть российские фильмы и сериалы

Мы отобрали самые бесячие причины не любить отечественные сериалы и фильмы

Maxim
Невероятная история побега американского пилота Брюса Карра из немецкого тыла на немецком истребителе Невероятная история побега американского пилота Брюса Карра из немецкого тыла на немецком истребителе

Как в 20 лет американский пилот Брюс Карр угнал немецкий истребитель

Maxim
Дрожащая половина Дрожащая половина

Тебе знакомо чувство странной, иррациональной тревоги?

Cosmopolitan
Поле для творчества Поле для творчества

Дом в Тамани — комфортное, креативное пространство с современным искусством

SALON-Interior
Роман с комментариями. О новом издании «Итальянских впечатлений» Василия Розанова Роман с комментариями. О новом издании «Итальянских впечатлений» Василия Розанова

Сергей Николаевич изучает путеводитель по Италии

СНОБ
Музыкант и лидер группы OQJAV Вадик Королев — о стиле 90-х и отсутствии привязанности к вещам Музыкант и лидер группы OQJAV Вадик Королев — о стиле 90-х и отсутствии привязанности к вещам

Как соблюсти идеальный баланс между комфортом и стилем

Esquire
13 загадочных блюд, которые ты встречал в книжках и сломал голову, что это такое 13 загадочных блюд, которые ты встречал в книжках и сломал голову, что это такое

Раскладываем по полочкам, что это за блюда из книжек и с чем их едят

Maxim
Одна вокруг света: арест за парковку у Капитолия и зомби-апокалипсис по пути к Ниагаре Одна вокруг света: арест за парковку у Капитолия и зомби-апокалипсис по пути к Ниагаре

103-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Обнимите своих сотрудников Обнимите своих сотрудников

Прививка от жесткого менеджмента

kiozk originals
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
“Вынашиваю ребенка для других” “Вынашиваю ребенка для других”

Монолог суррогатной матери о том, почему она выбрала такую работу

Psychologies
Вайнона Райдер, Тони Брэкстон, Роуз Макгоуэн и другие звезды, выросшие в сектах Вайнона Райдер, Тони Брэкстон, Роуз Макгоуэн и другие звезды, выросшие в сектах

Знаменитости из нашего списка выросли в условиях, приближенных к сектантским

Cosmopolitan
Отношения на расстоянии: как понять, стоит ли их продолжать Отношения на расстоянии: как понять, стоит ли их продолжать

Советы и чек-листы от психолога для тех, кто состоит в отношениях на расстоянии

РБК
Ошибки онлайн-шопинга — почему ты все время заказываешь не то? Ошибки онлайн-шопинга — почему ты все время заказываешь не то?

Что нужно знать, чтобы онлайн-шопинг прошел удачно

Cosmopolitan
Попали в топ Попали в топ

Продукты, содержащие фитоэстрогены – соединения, которые продлевают молодость

Лиза
Археологи нашли в Великом Новгороде средневековый Немецкий двор Археологи нашли в Великом Новгороде средневековый Немецкий двор

Археологи обнаружили границу Немецкого двора и фрагменты двух средневековых улиц

N+1
Отрывок из книги Арто Паасилинна «Тысяча Чертей пастора Хуусконена» Отрывок из книги Арто Паасилинна «Тысяча Чертей пастора Хуусконена»

Отрывок из первой главы романа финского писателя Арто Паасилинна

СНОБ
7 вещей, на которых ты можешь сэкономить без ущерба стилю 7 вещей, на которых ты можешь сэкономить без ущерба стилю

Уроки экономии без вреда для вкуса от модели Марии Ивакова

Cosmopolitan
Как создатель автомобиля Бонда и его жена стали миллиардерами, бросив вызов Илону Маску Как создатель автомобиля Бонда и его жена стали миллиардерами, бросив вызов Илону Маску

Хенрик Фискер после краха решился снова бросить вызов Илону Маску

Forbes
Открыть в приложении