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 оставить «рабочие» мысли за порогом дома? 6 советов от нейропсихолога Как оставить «рабочие» мысли за порогом дома? 6 советов от нейропсихолога

Эксперт: как перестроиться на «домашний» лад и оставить все мысли о работе

Psychologies
Подойдет не всем! Все о лазерной шлифовке лица: ради чего стоит терпеть Подойдет не всем! Все о лазерной шлифовке лица: ради чего стоит терпеть

Разбор: лазерная шлифовка кожи лица — кому показана процедура и в чем ее риски

Cosmopolitan
Шереметьево сообщило о выходе бизнесмена из списка Forbes из проекта «дворца» на Черном море Шереметьево сообщило о выходе бизнесмена из списка Forbes из проекта «дворца» на Черном море

Бизнесмен Александр Пономаренко вышел из проекта «дворца» Путина

Forbes
Сказ о том, как воробьиный сычик мастер-класс давал… Сказ о том, как воробьиный сычик мастер-класс давал…

Воробьиный сычик — самая маленькая сова, встречающаяся в России

Наука и жизнь
Cмешные твиты партнеров, которые любят питомцев больше, чем друг друга Cмешные твиты партнеров, которые любят питомцев больше, чем друг друга

Пользователи соцсетей — о том, что такое любовь к домашним животным

Psychologies
Сдержать нельзя отступить: 11 шагов к выполнению новогодних обещаний Сдержать нельзя отступить: 11 шагов к выполнению новогодних обещаний

Рекомендации по достижению целей, которые подойдут для всех

Cosmopolitan
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
Путешествие за драконом: сэр Дэвид Аттенборо — о приключениях в Индонезии и охоте на огромного варана Путешествие за драконом: сэр Дэвид Аттенборо — о приключениях в Индонезии и охоте на огромного варана

Глава о комодском варане из книги Дэвида Аттенборо «Путешествия натуралиста»

Forbes
Свадьбы принца Уильяма, Ким Кардашьян и еще 8 самых дорогих свадеб 21 века Свадьбы принца Уильяма, Ким Кардашьян и еще 8 самых дорогих свадеб 21 века

Свадьбы не мировых, а космических масштабов

Cosmopolitan
Есть только миг: МиГ-25 - охотник за призраками Есть только миг: МиГ-25 - охотник за призраками

История создания перехватчика МиГ-25

Популярная механика
Андрей Протопопов: Как меняется культура потребления финансовых услуг Андрей Протопопов: Как меняется культура потребления финансовых услуг

Почему пользователи с осторожностью относятся к новым финтех-продуктам

СНОБ
«Эволюция красоты» «Эволюция красоты»

Отрывок из книги Ричарда Прама «Эволюция красоты» о теории полового отбора

N+1
5 самых одиозных пари знаменитого авантюриста из Лас-Вегаса Амарилло Слима 5 самых одиозных пари знаменитого авантюриста из Лас-Вегаса Амарилло Слима

Этот «простоватый ковбой» обводил вокруг пальца самых богатых людей Америки!

Maxim
Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые Откажитесь от строгого расписания тренировок. Оно мешает и демотивирует, выяснили ученые

Дисциплина и стремление установить график тренировок часто не работают

Inc.
Отрывок из книги Арто Паасилинна «Тысяча Чертей пастора Хуусконена» Отрывок из книги Арто Паасилинна «Тысяча Чертей пастора Хуусконена»

Отрывок из первой главы романа финского писателя Арто Паасилинна

СНОБ
Пройдоха-портной, который сумел утомить Льва Толстого. Отрывок из книги «За фасадом: 25 писем о Петербурге и его жителях» Пройдоха-портной, который сумел утомить Льва Толстого. Отрывок из книги «За фасадом: 25 писем о Петербурге и его жителях»

Отрывок из сборника историй о жизни Петербурга в разные эпохи

СНОБ
Почему не все любят ходить на работу Почему не все любят ходить на работу

Правда о вовлеченности сотрудников

kiozk originals
Видимые-невидимые - 2 метода коррекции прикуса: брекеты или элайнеры? Видимые-невидимые - 2 метода коррекции прикуса: брекеты или элайнеры?

Что лучше для исправления прикуса — традиции или современные технологии

Cosmopolitan
Какой кофе самый вредный для Земли: ученые посчитали углеродный след напитков Starbucks Какой кофе самый вредный для Земли: ученые посчитали углеродный след напитков Starbucks

Чтобы повлиять на климатическую ситуацию на планете, стоит подумать о кофе

Популярная механика
Лучшие фильмы ужасов 2020 года по мнению фанатов жанра Лучшие фильмы ужасов 2020 года по мнению фанатов жанра

Очень полезный список категории «чего бы такого еще посмотреть»

Maxim
Тысячеликая депрессия: имя одно, а видов много Тысячеликая депрессия: имя одно, а видов много

Существует столько видов депрессии, сколько людей, находящихся в ней

Cosmopolitan
«Дом с прислугой»: то ли триллер, то ли черная комедия о кукле, которая превращается в младенца «Дом с прислугой»: то ли триллер, то ли черная комедия о кукле, которая превращается в младенца

Второй сезон сериала «Дом с прислугой» поднимает важные и сложные темы

Forbes
Из чего состоит бизнес крупнейшего техноблогера и почему это похоже на Uber: интервью Маркеса Браунли для The Verge Из чего состоит бизнес крупнейшего техноблогера и почему это похоже на Uber: интервью Маркеса Браунли для The Verge

Главное из интервью Маркеса Браунли — одного из самых успешных техноблогеров

VC.RU
Леонардо ДиКаприо, Криштиану Роналду и другие секс-символы, обожающие своих мам Леонардо ДиКаприо, Криштиану Роналду и другие секс-символы, обожающие своих мам

Эти роковые покорители сердец всю жизнь остаются преданны одной женщине - маме

Cosmopolitan
Бетти Уайт — 99! Любопытные подробности о первой актрисе ситкомов Бетти Уайт — 99! Любопытные подробности о первой актрисе ситкомов

Чем так известна Бетти Уайт?

Cosmopolitan
Почему в городе теплее Почему в городе теплее

Вы не замечали, что стоит зимой уехать из города, как вам становится холоднее?

N+1
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
Открытка против голода Открытка против голода

«Спасите умирающих детей Поволжья»

Дилетант
Эффективный гардероб: разработчик три года анализировал износ одежды и вычислил, какую лучше покупать Эффективный гардероб: разработчик три года анализировал износ одежды и вычислил, какую лучше покупать

Анализ износа одежды и обуви и советы по созданию «идеального» гардероба

VC.RU
Каталог проституток Эдинбурга XVIII века, который написал редактор «Британники» Каталог проституток Эдинбурга XVIII века, который написал редактор «Британники»

Каталог проституток под названием «Беспристрастный список дам для удовольствия»

Maxim
Открыть в приложении