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

5 лучших способов похудеть, кроме посещения тренажерного зала 5 лучших способов похудеть, кроме посещения тренажерного зала

Можно прийти в форму и без абонемента

Playboy
Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом

Ученые выяснили, что за определение границ событий в памяти отвечает гиппокамп

N+1
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды

Об этой истории сложены песни, написаны стихи и снят фильм «49 дней»

Maxim
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
Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими

Как и почему обычные люди превращаются в жестоких надзирателей?

Forbes
Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета Годовщина самой крупной в истории авиакатастрофы с участием одного самолета

В этот день 35 лет назад Boeing 747 разбился под Токио

Maxim
Вопрос — ответ Вопрос — ответ

О том, что интересует читателей

Здоровье
7 стратегий против любовной тоски 7 стратегий против любовной тоски

Советы для тех, кто болезненно расстался с партнером или пережил предательство

Psychologies
Биопринтер-эндоскоп напечатал живыми клетками на стенке модели желудка Биопринтер-эндоскоп напечатал живыми клетками на стенке модели желудка

Ученые создали прототип биопринтера, который может лечить дефекты стенки желудка

N+1
Почему в мире так мало левшей: кто виноват и что делать Почему в мире так мало левшей: кто виноват и что делать

Почему человек изначально рождается правшой или левшой?

Популярная механика
Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин Почему женщины уходят от мужчин: 5 причин

Как понять, что партнерша не удовлетворена отношениями

Psychologies
В магнитном поле Земли продолжает расширяться гигантская аномалия В магнитном поле Земли продолжает расширяться гигантская аномалия

Она не угрожает людям, но опасна для объектов на орбите

National Geographic
Краткая история борьбы с растительностью на лице Краткая история борьбы с растительностью на лице

За что запрещали бороды, челки, каре, тублоки и маллеты

Weekend
«Фатальные недочеты»: американская корпорация ответила на обвинения в краже веб-сервера Nginx у Rambler «Фатальные недочеты»: американская корпорация ответила на обвинения в краже веб-сервера Nginx у Rambler

Дело веб-сервера Nginx. Кто у кого украл

Forbes
«Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики» «Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики»

Отрывок из книги архитектурного критика Григория Ревзина об урбанистике

N+1
Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста Цветочки или клетка? Как выбрать принт одежды по типу внешности: советы стилиста

Почему одни принты тебя красят, а другие "простят"?

Cosmopolitan
Нателла Крапивина о новом клипе Лободы, сексе и феминизме Нателла Крапивина о новом клипе Лободы, сексе и феминизме

Пять с половиной миллионов просмотров и традиционные обвинения в хайпе

СНОБ
Как счастливые воспоминания о еде помогают похудеть Как счастливые воспоминания о еде помогают похудеть

Фрагмент из книги Ксении Татарник «Кому я нужна»

Psychologies
Религия для атеистов Религия для атеистов

Руководство для неверующих по использованию религии

kiozk originals
7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать 7 распространенных приемов манипуляторов. Как их распознать

Что делают манипуляторы, чтобы добиться своего, и как им противостоять

РБК
Бетельгейзе снова начала тускнеть Бетельгейзе снова начала тускнеть

Почему Бетельгейзе, ярчайшая звезда Ориона, быстро эволюционировала

National Geographic
Саркофаг из Гамхуда Саркофаг из Гамхуда

История саркофага из Гамхуда

Дилетант
Повседневная жизнь в Северной Корее Повседневная жизнь в Северной Корее

Бескомпромиссное исследование повседневной жизни в Чхонджине, Северная Корея

kiozk originals
Эрогенные зоны собственного тела и тела партнера оказались зеркальны Эрогенные зоны собственного тела и тела партнера оказались зеркальны

Мужчин чаще возбуждают участки тела, которые являются эрогенными зонами женщин

N+1
Тому Форду 59 лет. Вспоминаем факты из его биографии Тому Форду 59 лет. Вспоминаем факты из его биографии

Вспоминаем заслуги Тома Форда и факты из его творческой биографии

GQ
Яд сделал динго крупнее Яд сделал динго крупнее

Как использование ядов изменяет фенотип крупных позвоночных

N+1
Как начать инвестировать, если у вас только 1000 рублей Как начать инвестировать, если у вас только 1000 рублей

Инвестиции сегодня — это модно или необходимо?

Psychologies
Почему белорусский режим не пал под напором толпы Почему белорусский режим не пал под напором толпы

Больше двух недель белорусы выходят на массовые акции протеста

СНОБ
Финтех с большой дороги Финтех с большой дороги

Стартап Robinhood привлек миллионы непрофинвесторов. Куда он их приведет?

Forbes
Открыть в приложении