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

2004 год 2004 год

Теракт в Беслане, отмена прямых губернаторских выборов и второй срок Путина

Esquire
Фанатам Фанатам

Самые рейтинговые испанские сериалы

Cosmopolitan
Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни

От грехов никуда не деться, но что с ними тогда делать?

Cosmopolitan
Век на месте Век на месте

Зальцбургскому фестивалю исполняется 100 лет

Weekend
Декоративные плоды теневого сада Декоративные плоды теневого сада

Нарядные и опасные растения теневого сада

Наука и жизнь
6 основных причин внезапного набора веса (и не все из них очевидные) 6 основных причин внезапного набора веса (и не все из них очевидные)

Колебания веса — обычное дело, но иногда на это стоит обратить внимание

Playboy
Тундра-самобранка Тундра-самобранка

Как якуты веками живут в самом холодном месте на земле

Вокруг света
«Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента «Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента

Китайский стартап считается конкурентом Tesla. За кем из них будущее?

VC.RU
Почему чужие достижения причиняют такую боль? Почему чужие достижения причиняют такую боль?

Сравнивать себя с окружающими непродуктивно

Psychologies
«Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту «Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту

Рафаэль Надаль о преимуществах собственной лодки и может ли яхта заменить дом

Forbes
Ученые нанесли на карту еще миллион квадратных километров торфяников Ученые нанесли на карту еще миллион квадратных километров торфяников

Новые данные позволили улучшить прогнозы эмиссии парниковых газов

N+1
Вопросы пола Вопросы пола

Выбираем экологичное и безопасное напольное покрытие

Лиза
Напугать до смерти! Самый отвратительный аттракцион в мире Напугать до смерти! Самый отвратительный аттракцион в мире

«Мак-Кейми Менор» — аттракцион, который считается одним из самых страшных в мире

Cosmopolitan
Краски природы Краски природы

У натуральной декоративной косметики сторонников и противников примерно поровну

Добрые советы
Александр Сокуров Александр Сокуров

Правила жизни Александра Сокурова

Esquire
9 случаев самого неудачного подбора актеров в фильмах последних лет 9 случаев самого неудачного подбора актеров в фильмах последних лет

Иногда даже лучшим из режиссеров иногда изменяет чувство прекрасного

Maxim
Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару Без эффекта соломы и жирных прядей: 6 способов сохранить укладку в жару

Как справляться в жару с волосами — читай в нашем материале

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
Совершенно секретно: звезды, скрывавшие свою личность, – Бэнкси, Sia и другие Совершенно секретно: звезды, скрывавшие свою личность, – Бэнкси, Sia и другие

Знаменитости, скрывавшие свою личность, чтобы привлечь внимание к творчеству

Cosmopolitan
Шикакай и куркума: секреты красоты индианок и рецепты от звезд Шикакай и куркума: секреты красоты индианок и рецепты от звезд

как ухаживают за собой признанные во всем мире красавицы из Индии

Cosmopolitan
Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом» Мария Куликова: «Не откладывайте самое приятное на потом»

Мария Куликова: о страхе, режиме дня, любви к кулинарии и путешествиям

Здоровье
Дары модернизации Дары модернизации

Анна Толстова о российском молодом искусстве и его перспективах

Weekend
Как определить размер груди Как определить размер груди

Как узнать ваш размер груди и как пользоваться таблицей размеров

Cosmopolitan
Вымирание шерстистых носорогов связали с резким потеплением климата Вымирание шерстистых носорогов связали с резким потеплением климата

Древних шерстистых носорогов погубили не люди, а климатические изменения

N+1
Отрывок из книги Никласа Натт-о-Дага «1794» Отрывок из книги Никласа Натт-о-Дага «1794»

Первая глава книги Никласа Натт-о-Дага «1794»

СНОБ
Мат: посмотрим в корень Мат: посмотрим в корень

Доктор филологических наук Максим Кронгауз рассуждает о судьбе русского мата

Наука и жизнь
Готовим кофе дома: 3 альтернативных способа Готовим кофе дома: 3 альтернативных способа

Три альтернативных способах заварить вкусный кофе дома

Seasons of life
Герои «Ералаша» тогда и сейчас: как изменились мальчишки и девчонки из журнала Герои «Ералаша» тогда и сейчас: как изменились мальчишки и девчонки из журнала

«Ералашу» уже более 45 лет!

Cosmopolitan
Дёшево и быстро: чем полезны хакатоны для компаний, государства и программистов Дёшево и быстро: чем полезны хакатоны для компаний, государства и программистов

Последние несколько лет хакатоны активно набирают популярность в России

Inc.
Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви Сексуальное выражение. Как мужчины говорят о любви

Она мечтает о любви, ему нужен секс — они хотят одного и того же или разного?

СНОБ
Открыть в приложении