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

Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа На что разориться, чтобы сэкономить: мейкап-инвестиции для дорогого образа

На каких средствах действительно можно "оторваться", а к каким отнестись проще

Cosmopolitan
Можно ли жить без сожалений? Можно ли жить без сожалений?

Причина сожалений – убеждение, что наша жизнь могла бы быть лучше

Psychologies
Зачем учить английский, если есть онлайн-переводчики? Зачем учить английский, если есть онлайн-переводчики?

Почему нам еще далеко до мира без языковых барьеров

Psychologies
Прогулка по лесам Прогулка по лесам

Книга о прогулке по Аппалачской тропе

kiozk originals
Примеры обмана: как битые машины продают под видом «идеальных» Примеры обмана: как битые машины продают под видом «идеальных»

Как вычислить мошенников на вторичном рынке?

РБК
«Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю» «Я не хочу беспокоиться о рынке каждую минуту: мне нужны алгоритмы, которые будут зарабатывать, пока я сплю»

История Джима Саймонса, который не теряет деньги даже во время кризисов

VC.RU
Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев Атомная бомбардировка Хиросимы – глазами очевидцев

Прошло ровно 75 лет с тех пор, как бомба «Малыш» была сброшена на японский город

GQ
Обзор Navitel R700 GPS Dual: все увидеть, ничего не пропустить... Обзор Navitel R700 GPS Dual: все увидеть, ничего не пропустить...

Материал о том, как работает на практике видеорегистратор Navitel R700 GPS Dual

CHIP
17 лучших фильмов о серийных убийцах за всю историю 17 лучших фильмов о серийных убийцах за всю историю

Достойные и проверенные временем фильмы о серийных убийствах

Esquire
Красный цвет в интерьере: пробудите разум и чувства Красный цвет в интерьере: пробудите разум и чувства

Красные стены могут способствовать позитивным изменениям в жизни

Psychologies
Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию

Шестое чувство, интуиция — что эти слова означают на самом деле?

Cosmopolitan
Сидр ведрами! Как самому приготовить этот вкуснейший напиток Сидр ведрами! Как самому приготовить этот вкуснейший напиток

Как в домашних условиях приготовить сидр?

Maxim
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
Эффект Казимира позволил управлять мельчайшими объектами Эффект Казимира позволил управлять мельчайшими объектами

Физики использовали эффект Казимира для удержания и перемещения тонкой мембраны

N+1
Уроки новой «войны» Уроки новой «войны»

Как вести себя инвестору, когда будут случаться внешние шоки

Forbes
Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля

Некоторые виды спорта подразумевают особую зрелищность, и рестлинг — один из них

Esquire
Вред и польза пальмового масла. Исследования Вред и польза пальмового масла. Исследования

Выясняем правду о пальмовом масле на основании научных данных

РБК
Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон Как похудеть на 18 кг: пять эффективных методов голливудской звезды Ребел Уилсон

40-летняя австралийская актриса поразила своим феноменальным преображением

Cosmopolitan
Пример для подражания: Фэб Файв Фредди Пример для подражания: Фэб Файв Фредди

Дикий стиль: пример Фэба Брэтуэйти

GQ
Три совета, чтобы не увязнуть в сожалениях о прошлом Три совета, чтобы не увязнуть в сожалениях о прошлом

Помогаем увидеть разницу между анализом причин неудач и зацикливанием на прошлом

Psychologies
Почему все без ума от архивных коллекций Почему все без ума от архивных коллекций

Разбираемся в причинах любви селебрити к винтажной одежде

GQ
7 вопросов об эндометриозе 7 вопросов об эндометриозе

Об этом заболевании должна знать каждая женщина

Лиза
Что такое Cookies, почему сайты о них предупреждают, а браузеры с ними воюют Что такое Cookies, почему сайты о них предупреждают, а браузеры с ними воюют

История самого аппетитного компьютерного термина

Maxim
ВПЧ: важные факты о вакцинации ВПЧ: важные факты о вакцинации

В чем только не обвиняют вакцину от ВПЧ. Где правда?

Лиза
Ешьте, как животные Ешьте, как животные

Чтобы избавиться от лишнего веса, надо воспользоваться опытом животных

Худеем правильно
Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица

Что первично при дифференциации мозга: жизненный опыт или встроенная структура?

Популярная механика
Как менялась внешность Мэттью Макконахи от роли к роли Как менялась внешность Мэттью Макконахи от роли к роли

Он набирал массу и худел, отращивал усы и брился под машинку. Мэтью Макконахи

GQ
Чем нам запомнится футбольная карьера Икера Касильяса Чем нам запомнится футбольная карьера Икера Касильяса

Великий испанский вратарь Икер Касильяс завершил карьеру

GQ
Слишком хорошо, чтобы быть правдой: почему вам стоит больше узнать о бренде Toogood Слишком хорошо, чтобы быть правдой: почему вам стоит больше узнать о бренде Toogood

Бренд Toogood, в рамках которого примиряются домашний и формальный стили

GQ
Открыть в приложении