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 позаботиться о здоровье глаз в холодное время года Как позаботиться о здоровье глаз в холодное время года

Специалист — о том, как уберечь глаза от холода в зимнее время года

Psychologies
Tesla начала выпуск электромобилей без руля. Вместо него появился штурвал Tesla начала выпуск электромобилей без руля. Вместо него появился штурвал

Илон Маск в очередной раз удивил автомобильный рынок

Популярная механика
Молекулярные биологи обнаружили антибактериальные свойства у каннабидиола Молекулярные биологи обнаружили антибактериальные свойства у каннабидиола

Каннабидиол оказался эффективен в борьбе с некоторыми бактериями

N+1
Дружеский секс: что о нем думают женщины Дружеский секс: что о нем думают женщины

Дружеские отношения с привилегиями помогают быть уверенными в себе и счастливыми

Psychologies
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
Почему пластическая хирургия нужна не всем, кто о ней мечтает? Почему пластическая хирургия нужна не всем, кто о ней мечтает?

Почему пластическая хирургия поможет далеко не всем?

Psychologies

Психолог Анна Просветова - о том, что «женская мудрость» тебе точно не нужна

Cosmopolitan
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
Чем занять ребенка дома в плохую погоду? 10 игр для веселого вечера Чем занять ребенка дома в плохую погоду? 10 игр для веселого вечера

На улице гололед и сильный ветер? Не беда: дома тоже можно отлично повеселиться!

Psychologies
«Мои первые три проекта провалились, четвёртый можно назвать удачным, пятый — PayPal» «Мои первые три проекта провалились, четвёртый можно назвать удачным, пятый — PayPal»

Принципы и советы Макса Левчина — создателя сервиса рассрочек Affirm

VC.RU
Jeep Grand Cherokee WK2. Другая семья, другие правила Jeep Grand Cherokee WK2. Другая семья, другие правила

Grand Cherokee WK2 — лучший «Гранд» из тех, что когда-либо выпускались

4x4 Club
Ирина Шейк. Как добилась известности девочка из Еманжелинска Ирина Шейк. Как добилась известности девочка из Еманжелинска

История Ирины Шейк доказывает, что простая девочка может стать секс-символом

Cosmopolitan
“Изменяю мужу, но уйти от него не могу” “Изменяю мужу, но уйти от него не могу”

Психотерапевт помогает осознать причину сложностей в супружеских отношениях

Psychologies
Кнопочные телефоны в 2021 году: а есть ли разница? Кнопочные телефоны в 2021 году: а есть ли разница?

Чем сегодня отличаются кнопочные телефоны друг от друга и кто ими пользуется

CHIP
Чтобы восстановить силы, недостаточно просто спать по 8 часов. Врач назвала 7 видов отдыха, которые нужны каждому Чтобы восстановить силы, недостаточно просто спать по 8 часов. Врач назвала 7 видов отдыха, которые нужны каждому

7 видов отдыха, которые необходимы каждому, чтобы сохранять продуктивность

Inc.
Низложение ангольской «принцессы»: как некогда богатейшая женщина Африки потеряла почти все Низложение ангольской «принцессы»: как некогда богатейшая женщина Африки потеряла почти все

Как смена власти разрушила империю «ангольской принцессы»

Forbes
Что такое мода по-мусульмански? 3 невероятно стильных первых леди Востока Что такое мода по-мусульмански? 3 невероятно стильных первых леди Востока

Рената Ибрагимова рассказывает о самых стильных первых леди Востока

Cosmopolitan
Джентльмен, удачи! Джентльмен, удачи!

Рейф Файнс никогда не остается тем, кем его привыкли считать

GQ
10 книг о любви и отношениях. Выбор психолога 10 книг о любви и отношениях. Выбор психолога

10 книг, которые отвечают на вопросы о взаимодействии в паре

РБК
Тайные знаки: зачем королева Елизавета ставит сумку на стол и теребит кольцо Тайные знаки: зачем королева Елизавета ставит сумку на стол и теребит кольцо

Какими тайными знаками пользуются монаршие особы и о чем они говорят

Cosmopolitan
Защитный кошелек: почему инвесторы полюбили биткоин Защитный кошелек: почему инвесторы полюбили биткоин

Из-за низких ставок, политической нестабильности инвесторы обратились к биткоину

Forbes
8 научных фактов о пользе и вреде имбиря 8 научных фактов о пользе и вреде имбиря

Разбираемся, кому имбирь может быть полезен, а кому стоит его избегать

РБК
Ненавижу коллегу по работе: 7 советов для тех, кто уже на грани Ненавижу коллегу по работе: 7 советов для тех, кто уже на грани

Что стоит сделать, если в рабочем коллективе есть человек, который тебя бесит

Playboy
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
Как правильно слушать свое тело? Рассказывает невролог Как правильно слушать свое тело? Рассказывает невролог

Невролог объясняет, как распознавать сигналы организма и не впадать в ипохондрию

Cosmopolitan
Cheryexeed TXL. Не так плох, как вы возможно думали Cheryexeed TXL. Не так плох, как вы возможно думали

Cheryexeed TXL — кроссовер, о покупке которого стоит задуматься

4x4 Club
Бессонное царство Бессонное царство

Как перестать гонять мысли по кругу и быстро заснуть?

Лиза
«Качай» мозг с молоду, или как непрерывное обучение влияет на наше серое вещество «Качай» мозг с молоду, или как непрерывное обучение влияет на наше серое вещество

Как обучение влияет на мозг и как еще больше помочь мозгу «прокачаться»

Популярная механика

Специалист подробно рассказывает, почему не стоит бояться наращивания волос

Cosmopolitan
Рождество: в ожидании чуда Рождество: в ожидании чуда

У Рождества всегда был ореол доброго чуда

Psychologies
Открыть в приложении