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

Эмбодимент-программа: как можно развивать телесный интеллект Эмбодимент-программа: как можно развивать телесный интеллект

Зачем (и о чем) думать, пробегая марафон или качая бицепсы?

GQ
Буллет-джорнал: удобный способ планировать жизнь Буллет-джорнал: удобный способ планировать жизнь

Обычный блокнот может стать инструментом планирования, если его вести правильно

РБК
Дом-музей Дом-музей

Арт-объекты занимают все шесть этажей дома коллекционеров в Дакке

Robb Report
Корзина с бигмаком: что на самом деле показывает популярный индекс Корзина с бигмаком: что на самом деле показывает популярный индекс

Что полезное можно извлечь из индекса бигмака?

Forbes
К сердцу прижмет: как отмечают ромашковую свадьбу К сердцу прижмет: как отмечают ромашковую свадьбу

Ромашковая (или фаянсовая) свадьба предшествует 10-летию совместной жизни

Cosmopolitan
Говядина из травы: за год россияне съели искусственного мяса на 2,6 млрд рублей Говядина из травы: за год россияне съели искусственного мяса на 2,6 млрд рублей

Аналитики впервые оценили рынок альтернативного мяса в России

Forbes
Платье за $2 000 000 и роскошный замок: самые дорогие звездные свадьбы в истории Платье за $2 000 000 и роскошный замок: самые дорогие звездные свадьбы в истории

Самые роскошные звездные свадьбы

Cosmopolitan
Шорты и сахар: 10 самых странных правил королевского этикета Шорты и сахар: 10 самых странных правил королевского этикета

За жизнью Елизаветы II и ее семьи следит весь мир

Cosmopolitan
Лучшая книга про похмелье: как подобрать лекарство от болезни, в которой виноваты мы сами Лучшая книга про похмелье: как подобрать лекарство от болезни, в которой виноваты мы сами

Отрывок из книги Шонесси Бишоп-Столл «Похмелье»

Forbes
В чем польза секс-рассказов и эротических историй В чем польза секс-рассказов и эротических историй

Как эротические новеллы перешли из ранга чтива для домохозяек в мейнстрим

СНОБ
Я всегда с собой беру видеокамеру Я всегда с собой беру видеокамеру

Что привлекает пользователей сервиса коротких видео «ТикТок»

Psychologies
9 вариантов использования кокосового масла 9 вариантов использования кокосового масла

Используем кокосовое масло для здоровья, дома и красоты: 9 способов

РБК
Конец гребаного мира. «Донни Дарко» — 20 лет! Конец гребаного мира. «Донни Дарко» — 20 лет!

«Донни Дарко» — быть особенным важнее, чем быть совершенным

Esquire
6 загадочных эпидемий исчезновения пенисов в истории 6 загадочных эпидемий исчезновения пенисов в истории

После чтения этой статьи ты перестанешь бояться эпидемии гриппа!

Maxim
Актеры, писатели и музыканты выбирают любимые цитаты о любви Актеры, писатели и музыканты выбирают любимые цитаты о любви

Цитаты, которые вмещают в себя понятие «любовь»

РБК
Питер Свонсон: Восемь идеальных убийств Питер Свонсон: Восемь идеальных убийств

Отрывок из детектива Питера Свонсона «Восемь идеальных убийств»

СНОБ
Вайнона Райдер, Тони Брэкстон, Роуз Макгоуэн и другие звезды, выросшие в сектах Вайнона Райдер, Тони Брэкстон, Роуз Макгоуэн и другие звезды, выросшие в сектах

Знаменитости из нашего списка выросли в условиях, приближенных к сектантским

Cosmopolitan
Грань между насилием и БДСМ: уроки скандала с Арми Хаммером Грань между насилием и БДСМ: уроки скандала с Арми Хаммером

Почему в БДСМ реже происходят случаи насилия, чем в традиционных отношениях

СНОБ
15 привычек, которые помогают стать счастливее 15 привычек, которые помогают стать счастливее

Кто из нас не хочет радоваться жизни и чувствовать себя счастливым?

Psychologies
Bon mot на колесах. Тест-драйв кроссовера Citroёn C5 Aircross Bon mot на колесах. Тест-драйв кроссовера Citroёn C5 Aircross

Кроссовер Citroёn C5 Aircross примечателен не только тем, что он — не седан

СНОБ
Рената Литвинова. «Богиня» российского кино: лучшие роли актрисы Рената Литвинова. «Богиня» российского кино: лучшие роли актрисы

Главные роли самой голливудской блондинки российского кино Ренаты Литвиновой

Cosmopolitan
7 способов максимально ускорить восстановление мышц 7 способов максимально ускорить восстановление мышц

Сделай свои тренировки еще эффективнее

Playboy
Как сделать картинку фоном в презентации: 2 способа Как сделать картинку фоном в презентации: 2 способа

Как поставить на фон презентации свою картинку

CHIP
Рождена для поиска удовольствия. Миф о женской моногамности — 2 Рождена для поиска удовольствия. Миф о женской моногамности — 2

Многие столетия мир старался сохранить мир о женской моногамности

СНОБ
Карта: самая популярная еда, которую заказывают на дом в разных странах Карта: самая популярная еда, которую заказывают на дом в разных странах

Кто лидер рейтинга «Ой, что-то не хочется готовить, давай закажем доставку?»

Maxim
Как подключить и настроить беспроводную мышку к ноутбуку или компьютеру Как подключить и настроить беспроводную мышку к ноутбуку или компьютеру

Подключение беспроводной мыши к ноутбуку или ПК имеет свои нюансы

CHIP
6 шагов к счастливым отношениям 6 шагов к счастливым отношениям

Как создать союз, в котором будет не только труд, но и удовольствие?

Psychologies
Порно-реванш: почему мужчины делятся интимными фото и видео бывших подруг Порно-реванш: почему мужчины делятся интимными фото и видео бывших подруг

Разобрались, почему мужчины устраивают порно-месть своим бывшим девушкам

Psychologies
Как правильно вести себя при встрече с полицией. Эксперимент MAXIM Как правильно вести себя при встрече с полицией. Эксперимент MAXIM

Как стоит вести себя с правоохранительными органами

Maxim
Как антитабачная политика США помогла Zippo выйти на рынки Азии и победить китайские подделки Как антитабачная политика США помогла Zippo выйти на рынки Азии и победить китайские подделки

История взлета компании Zippo на фоне антитабачной политики США

VC.RU
Открыть в приложении