Открытие, которое может помочь ученым в создании искусственных квантовых систем

N+1Наука

Физики упорядочили электродипольную решетку молекул воды

Николай Мартыненко

Схематическое изображение электродипольной решетки молекул воды в упорядоченном состоянии. M. A. Belyanchikov et al. / Nature, 2020

Физики экспериментально обнаружили переход группы молекул воды, размещенных в полостях кристаллической решетки кордиерита, в состояние, при котором электрические диполи этих молекул образуют упорядоченную структуру. Результат важен как с фундаментальной точки зрения — надежное экспериментальное наблюдение таких фазовых переходов в лаборатории ранее представляло трудности, так и с практической — упорядоченные электродипольные решетки молекул воды могут найти применение в области наноэлектроники (в том числе биосовместимой), а также помочь ученым в создании искусственных квантовых систем. Статья опубликована в журнале Nature.

Когда возникает необходимость описывать электромагнитное поле сложных систем (как, например, молекулы) на расстояниях, которые значительно превышают размеры самой системы, физики пользуются дипольным приближением. В таком приближении роль реального объекта выполняет простая идеализированная система — диполь, причем поле (магнитное или электрическое) диполя с требуемой точностью соответствует настоящему и описывается векторной физической величиной — дипольным моментом.

Таким образом, для исследования электромагнитных свойств вещества бывает удобно рассматривать его как группу молекул, каждая из которых обладает неким дипольным моментом. При создании особых условий — например, приложении внешнего поля или охлаждении, диполи могут выстраиваться в упорядоченные структуры, а само вещество при этом — проявлять недоступные в стандартном состоянии свойства, которые удобно использовать на практике. На сегодняшний день упорядоченные состояния в большом количестве известны для систем магнитных диполей, в то время как экспериментальные исследования электрических — менее обширны и по-прежнему остаются сложной задачей.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго» «Пространство» Джеймса Кори: фантастика, заслужившая «Хьюго»

Чем так примечателен книжный цикл Джеймса Кори «Пространство»

Популярная механика
7 лучших фильмов Шона Коннери, не считая роли агента 007 7 лучших фильмов Шона Коннери, не считая роли агента 007

Давай посмотрим, что у Бонда было прекрасного, когда он выходил из своего образа

Maxim
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Полимерная оболочка помогла вытянуть волокна из металлического стекла Полимерная оболочка помогла вытянуть волокна из металлического стекла

Швейцарские ученые создали волокна из аморфных металлов длинной в десятки метров

N+1
Как правильно целоваться? Подробное руководство по незабываемым поцелуям Как правильно целоваться? Подробное руководство по незабываемым поцелуям

Поцелуй – это простой способ получить море удовольствия

Cosmopolitan
Существует ли «мужской» или «женский» мозг? Существует ли «мужской» или «женский» мозг?

Люди ищут половые различия в человеческом мозге с XIX века

Популярная механика
На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона

Полученные данные совпали с предсказаниями Стандартной модели

N+1
Если выгорит Если выгорит

Как вернуть себе радость материнства?

Cosmopolitan
Почему мы отдаем свою жизнь в руки гадалок Почему мы отдаем свою жизнь в руки гадалок

По какой причине успешные, здравомыслящие люди вдруг отправляются к гадалкам?

Psychologies
«У нас страна все-таки патриархальная». Юлия Снигирь о новом сериале Богомолова, работе с Соррентино и «классовом подходе» на съемках «У нас страна все-таки патриархальная». Юлия Снигирь о новом сериале Богомолова, работе с Соррентино и «классовом подходе» на съемках

Юлия Снигирь — о разнице в работе киноактера в России и на Западе

Forbes
«Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил» «Не стремлюсь к замужеству, но важно, чтобы мужчина его предложил»

Патриархальные ценности все еще влияют на жизнь женщины

Psychologies
Оденься как звезда! Учимся совмещать стили у Беллы Хадид и Хейли Бибер Оденься как звезда! Учимся совмещать стили у Беллы Хадид и Хейли Бибер

Хочешь научиться миксовать стили как сёстры Хадид?

Cosmopolitan
Смерть в Неаполе Смерть в Неаполе

Василий Степанов о новом — и очень хорошем — «Мартине Идене»

Weekend
Соискатели назвали 6 привычек работодателей, которые раздражают их больше всего Соискатели назвали 6 привычек работодателей, которые раздражают их больше всего

Все это действительно бесит при устройстве на работу

Playboy
Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке

Выбираем надежный бизнес-седан с пробегом

РБК
Стесняюсь спросить: 12 важных вопросов про ботокс Стесняюсь спросить: 12 важных вопросов про ботокс

О чем нужно знать, прежде, чем подтвердить запись к косметологу на первый ботокс

Esquire
8 болезней, при которых не дадут справку на права 8 болезней, при которых не дадут справку на права

Полный список болезней, из-за которых не выдают водительские права

РБК
5 лучших настольных игр для изучения английского 5 лучших настольных игр для изучения английского

Как геймификация помогает изучать иностранный язык

Cosmopolitan
Любовь по контракту: звезды, влюбившиеся в помощников – Спирс, Клум и другие Любовь по контракту: звезды, влюбившиеся в помощников – Спирс, Клум и другие

Истории знаменитостей, которые влюбились в своих личных помощников

Cosmopolitan
Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран

Каким получилось возвращение Деппа на экраны в фильме «В ожидании варваров»

Forbes
Три способа отмыть чугунную сковороду, не испортив себе нервы Три способа отмыть чугунную сковороду, не испортив себе нервы

Мытье чугунной посуды — один из самых хитрых приёмов на кухне

Maxim
С видом на город С видом на город

Интерьер в современном стиле в доме с потрясающим видом на Неву и Смольный собор

SALON-Interior
«Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают «Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают

Опущенные уголки глаз и губ делают человека старше и придают угрюмости

Cosmopolitan
9 необычных домов, построенных великими архитекторами 9 необычных домов, построенных великими архитекторами

9 самых эксцентричных и необычных домов

Seasons of life
Хорошо сидим: ребенок и гаджеты Хорошо сидим: ребенок и гаджеты

Ребенок и техника: как сделать так, чтобы и он был доволен, и мама не нервничала

Cosmopolitan
Подруги и услуги Подруги и услуги

Некоторые считают, что по дружбе им должны и прическу делать, и ремонт

Лиза
Хищники покинули местообитания панд Хищники покинули местообитания панд

Стратегии поддержания численности панд не помогли сохранить волков и леопардов

N+1
Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови

Компания Hunt a Killer началась с организации ролевой игры с поиском преступника

Inc.
«Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир «Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир

У России есть шанс побороться за рынки и стать заметным экспортером технологий

Forbes
Не наступи на грабли Не наступи на грабли

Подготавливаем базовый набор инструментов для дачи

Лиза
Открыть в приложении