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

Жизнь как стартап Жизнь как стартап

Строй карьеру по законам Кремниевой долины

kiozk originals
Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности Фильм «Билл и Тед снова в деле» – фан-сервис и аттракцион ностальгии по ушедшей юности

Новая часть истории про музыкантов-раздолбаев с Киану Ривзом

GQ
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes Самые высокооплачиваемые актеры мира — 2020. Рейтинг Forbes

Десять самых высокооплачиваемых актеров мира заработали полмиллиарда долларов

Forbes
Страсть ушла, пришла зрелость: как с возрастом меняется любовь Страсть ушла, пришла зрелость: как с возрастом меняется любовь

Как выглядит зрелая любовь и что с ней делать?

VOICE
Особая прочность: как изобрели джинсы Особая прочность: как изобрели джинсы

Классическая история изобретения джинсов – миф чистейшей воды.

Популярная механика
«Этот рынок ждет, когда его уничтожат новые технологии». Основатель Impossible Foods рассказал, как убедил инвесторов вложиться в компанию «Этот рынок ждет, когда его уничтожат новые технологии». Основатель Impossible Foods рассказал, как убедил инвесторов вложиться в компанию

Как найти идею для бизнеса и убедить инвесторов поверить в неё

Inc.
Как Коля Лукашенко стал заложником родительского страха Как Коля Лукашенко стал заложником родительского страха

Любой общественный конфликт провоцирует всех его участников на откровенность

СНОБ
Александр Иванов Александр Иванов

Александр Иванов создал бренд Shulz — идеальные городские велосипеды

Собака.ru
7 способов выбраться из долговой ямы 7 способов выбраться из долговой ямы

В поиске быстрых решений люди берут кредиты, которые множатся и тянут на дно

Psychologies
Как побороть лень, апатию и усталость? Как побороть лень, апатию и усталость?

Как снова стать бодрым и энергичным?

Cosmopolitan
Любовь и деньги Любовь и деньги

Семья и бюджет – вещи очень важные, но, увы, не всегда уживаются друг с другом

Лиза
Иван Дорн строит в Киеве музыкальную империю. Мы поговорили с ним и его окружением и узнали, зачем ему это Иван Дорн строит в Киеве музыкальную империю. Мы поговорили с ним и его окружением и узнали, зачем ему это

Предприниматель Иван Дорн не стесняется эпатировать музыкальный рынок

Inc.
Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать Почему мы сомневаемся в себе и что с этим делать

Как вернуть веру в себя?

РБК
Лесные девицы — черницы и голубицы Лесные девицы — черницы и голубицы

Чем так примечательны голубика и черника

Наука и жизнь
Утренние отеки: какие продукты в вашем рационе помогут их избежать Утренние отеки: какие продукты в вашем рационе помогут их избежать

Какие продукты нужно включать в свой рацион для избавления от утренних отеков

Psychologies
Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка

Когда и как нужно начинать развивать самостоятельность у ребенка

Forbes
Отпусти меня Отпусти меня

Трудно сказать, у кого период адаптации к детскому саду и школе проходит сложнее

Cosmopolitan
Сама себе режиссер Сама себе режиссер

Актриса Ирина Горбачева рассказала о любви к абсурду и реакции на злые слова

Cosmopolitan
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
Сказка о потерянном имени Сказка о потерянном имени

История Алис Ги, первой женщины-режиссера, рассказанной голосом Джоди Фостер

Weekend
На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона На Большом адронном коллайдере увидели редкий распад бозона Хиггса на два мюона

Полученные данные совпали с предсказаниями Стандартной модели

N+1
Боль в стопе: откуда она берется и как ее избежать Боль в стопе: откуда она берется и как ее избежать

О каких проблемах могут сигнализировать боли в стопах

РБК
Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения Сестры милосердия. Как женщины изменили систему здравоохранения

Отрывок о сестрах милосердия, которые до последнего боролись за жизни

Forbes
Анастасия Тарасова о том, как наладить отношения с деньгами Анастасия Тарасова о том, как наладить отношения с деньгами

Как идея говорить просто о сложном нашла отклик у многомиллионной аудитории

Cosmopolitan
Как пользоваться праймером для лица, чтобы продлить стойкость макияжа Как пользоваться праймером для лица, чтобы продлить стойкость макияжа

Праймер для лица — твоя настоящая палочка-выручалочка

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

Как в домашних условиях приготовить сидр?

Maxim
«Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту «Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту

Рафаэль Надаль о преимуществах собственной лодки и может ли яхта заменить дом

Forbes
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
Открыть в приложении