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

Найдена загадочная сила, объясняющая аномалии Вселенной Найдена загадочная сила, объясняющая аномалии Вселенной

Загадка темной материи и темной энергии будет раскрыта

Популярная механика
Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов Вертолет, Ferrari и подъемный кран: самые необычные транспортные средства чиновников и депутатов

В декларациях богатейших чиновников и депутатов есть даже подъемный кран

Forbes
Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре Человек и салат: 9 мифов о Юлии Цезаре

Правда и мифы о Юлии Цезаре

Вокруг света
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
Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему

Что делать при сухости в интимной зоне?

Cosmopolitan
Ошибки эволюции: неразумный дизайн Ошибки эволюции: неразумный дизайн

Эволюция — это случайные ошибки или все же рациональный дизайн?

Популярная механика
13 вещей о Маколее Калкине от него самого 13 вещей о Маколее Калкине от него самого

Маколей Калкин рассказал о том, где проходит разница между счастьем и весельем

Esquire
Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока

Картины Хичкока могут служить энциклопедией мужского стиля середины XX века

Esquire
На веки ваши На веки ваши

Как правильно ухаживать за уязвимой кожей глаз

Добрые советы
10 самых ненавистных видео на YouTube 10 самых ненавистных видео на YouTube

Праздность — главный раздражитель зрителей YouTube

Maxim
«Ира постоянно ждала»: солист Little Big Илья Прусикин объявил о разводе с женой «Ира постоянно ждала»: солист Little Big Илья Прусикин объявил о разводе с женой

«Как в любовь-то теперь верить?» — пишут поклонники артистов. Что случилось?

Cosmopolitan
«Земля диктует свое»: истории четырех женщин, развивающих эко-фермерство в Пуэрто-Рико «Земля диктует свое»: истории четырех женщин, развивающих эко-фермерство в Пуэрто-Рико

Женщины, которые меняют аграрный комплекс в Латинской Америке

Forbes
Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты Что будет, если частица Солнца попадет на Землю: видео и факты

Что произойдет, если ученым удастся телепортировать на Землю кусочек Солнца?

Популярная механика
«Дал бы тысячу долларов, если бы это был мальчик». Как боролись с теорией мужского превосходства в начале ХХ века «Дал бы тысячу долларов, если бы это был мальчик». Как боролись с теорией мужского превосходства в начале ХХ века

Ученая, которая первая с помощью исследований развенчала стереотипы о женщинах

Forbes
Физика «Лирика»: 5 фактов о первом электромобиле Cadillac Физика «Лирика»: 5 фактов о первом электромобиле Cadillac

Каким получился первый электромобиль Cadillac LYRIQ

РБК
У Microsoft появится новый конкурент: будущее Chrome OS У Microsoft появится новый конкурент: будущее Chrome OS

Что за новая система — Chrome OS?

CHIP
«Не ясно, зачем целенаправленно убивают мелкий бизнес»: кто стал жертвой реформы жилищного строительства «Не ясно, зачем целенаправленно убивают мелкий бизнес»: кто стал жертвой реформы жилищного строительства

Переход на эскроу-счета существенно сократил численность небольших застройщиков

Forbes
«Я свободолюбивая девушка и сразу обозначаю границы» «Я свободолюбивая девушка и сразу обозначаю границы»

Что есть в жизни теннисистки Анастасии Павлюченковой, кроме спорта

OK!
Келломяки Келломяки

Доброе старое Комарово — новый центр светского притяжения

Собака.ru
​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке ​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке

Лучшие советские радиоспектакли

Seasons of life
Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих Плавник рогозуба рассказал о появлении пальцев у четвероногих

Наша рука — производная от рыбьего плавника с изогнутой осью

N+1
«Моя работа – ждать и быть всегда рядом» «Моя работа – ждать и быть всегда рядом»

Учительница биологии решила сменить профессию и помогать женщинам в родах

Psychologies
Чудо на газоне: невероятный матч, на котором сборная Англии проиграла сборной США Чудо на газоне: невероятный матч, на котором сборная Англии проиграла сборной США

Историей «самого шокирующего футбольного матча» в истории человечества

Maxim
Поддаться, чтобы наподдать: как устроено айкидо Поддаться, чтобы наподдать: как устроено айкидо

Единоборство, которое позволяет расправляться с человеком одной левой

Maxim
«Руководитель должен растить скамейку запасных». Карьерные советы члена правления «Сибур» «Руководитель должен растить скамейку запасных». Карьерные советы члена правления «Сибур»

Марина Медведева рассказала о своих принципах, неудачах и стремлениях

Forbes
Отрывок из книги Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие: Биология зрения» Отрывок из книги Маргарет Ливингстон «Искусство и восприятие: Биология зрения»

Почему улыбка Моны Лизы кажется такой загадочной

СНОБ
Тайцы с дрынами, танцы со сколопендрами и обворованный военно-морской флот США. Обсуждение фильма «Хеппи-энд» Тайцы с дрынами, танцы со сколопендрами и обворованный военно-морской флот США. Обсуждение фильма «Хеппи-энд»

«Хеппи-энд» — история человека Ксенофонт, начавшего новую жизнь в Таиланде

СНОБ
50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения 50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения

Современные процессы окрашивания текстиля стали большой экологической проблемой

Esquire
Считай онлайн Считай онлайн

Прежде чем взять кредит в банке, взвесь свои возможности

Лиза
Уроки новой «войны» Уроки новой «войны»

Как вести себя инвестору, когда будут случаться внешние шоки

Forbes
Открыть в приложении