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

«Профессор, конечно, лопух, но аппаратура при нем»: лайфхаки студентов и преподавателей на дистанционке «Профессор, конечно, лопух, но аппаратура при нем»: лайфхаки студентов и преподавателей на дистанционке

Дистанционное обучение - очень противоречивая штука

Популярная механика
Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане

Такие устройства смогут извлечь не более 5% пластика с поверхности океана

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
Вылизывающие друг друга коровы создали сложную социальную сеть Вылизывающие друг друга коровы создали сложную социальную сеть

Взаимоотношения копытных оказались весьма замысловатыми

N+1
Чтение выходного дня: отрывок из биографической саги Карла Уве Кнаусгора «Моя борьба» о том, как на нас влияет поэзия Чтение выходного дня: отрывок из биографической саги Карла Уве Кнаусгора «Моя борьба» о том, как на нас влияет поэзия

Фрагмент саги Карла Уве Кнаусгора «Моя борьба» о поэзии

Esquire
Автор книги «Неудобное прошлое» Николай Эппле — о проработке исторических травм Автор книги «Неудобное прошлое» Николай Эппле — о проработке исторических травм

Что общего между антисталинизмом 90-х и политикой денацификации в Германии

СНОБ
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
Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга

Ида Галич рассказывает, как справиться с хейтом в интернете

Cosmopolitan
Как минимизировать вред от использования мобильного телефона Как минимизировать вред от использования мобильного телефона

Ты думал, он твой друг, а он наоборот

Maxim
Юбка в клетку: как выбрать и с чем носить трендовую вещь Юбка в клетку: как выбрать и с чем носить трендовую вещь

Учимся носить юбки в клетку, чтобы быть в центре внимания

Cosmopolitan
История Билли Миллигана — маньяка с 24 личностями: фрагмент книги Дэниэла Киза «Войны Миллигана» История Билли Миллигана — маньяка с 24 личностями: фрагмент книги Дэниэла Киза «Войны Миллигана»

Отрывок из романа Дэниэла Киза "Войны Миллигана" в переводе Аллы Юшенковой

Esquire
Вопросы, смытые дождем Вопросы, смытые дождем

Чего мы до сих пор не знаем о последствиях ядерной бомбардировки Хиросимы

N+1
Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам

Чтобы насладиться спокойствием и историей, необязательно уезжать далеко

Seasons of life
Сказка о потерянном имени Сказка о потерянном имени

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

Weekend
Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток Биологи опровергли моторную модель медленной адаптации волосковых клеток

Видимо, за адаптацию и наклон волосков отвечают разные типы миозина

N+1
Астрономы нашли холодный молекулярный газ в галактическом ветре Млечного Пути Астрономы нашли холодный молекулярный газ в галактическом ветре Млечного Пути

Молекулярный газ исходит из центра Галактики с облаками атомарного водорода

N+1
Белорусский дизайнер рассказал о гематоме с обложки «Новой газеты» Белорусский дизайнер рассказал о гематоме с обложки «Новой газеты»

Почему массовые перепосты белорусской повестки становятся злокачественными

СНОБ
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
Киберстарость: как приучить пожилых людей к новым технологиям Киберстарость: как приучить пожилых людей к новым технологиям

Психолог объясняет, как помочь пожилым родственникам освоить современные гаджеты

Psychologies
Курс первой помощи: как помочь пострадавшему выжить и где этому научиться Курс первой помощи: как помочь пострадавшему выжить и где этому научиться

Возможно, вы сможете спасти чью-то жизнь, прочитав эту статью

РБК
Жизнь в клетках с игрушками и тоннелями надолго повысила индивидуальность мышей Жизнь в клетках с игрушками и тоннелями надолго повысила индивидуальность мышей

В обогащенной среде поведение мышей становится более индивидуальным

N+1
Форма от Gucci, кубок от Louis Vuitton. Как видеоигры стали новой площадкой для продажи искусства, моды и люкса Форма от Gucci, кубок от Louis Vuitton. Как видеоигры стали новой площадкой для продажи искусства, моды и люкса

Как проходит тотальная интеграция брендов в видеоигры

Forbes
Голубой в каждый комнате: Светлая квартира в Турине Голубой в каждый комнате: Светлая квартира в Турине

В чем секрет удобного для жизни пространства?

Seasons of life
«Ну я же любя!»: как незаметно разрушить брак «Ну я же любя!»: как незаметно разрушить брак

Не нужно совершать что-то ужасное, чтобы партнер решил прекратить отношения

Psychologies
Женские гормоны: 9 начальников, которые тобой управляют Женские гормоны: 9 начальников, которые тобой управляют

Всем, что происходит в нашем организме, управляют гормоны

Cosmopolitan
«Академия Амбрелла»: как второй сезон самого популярного в России супергеройского сериала Netflix отвечает на вопросы первого «Академия Амбрелла»: как второй сезон самого популярного в России супергеройского сериала Netflix отвечает на вопросы первого

Почему вселенная сериала «Академия Амбрелла» гораздо более ладная, чем кажется

Esquire
Меланома кожи: как распознать и лечить рак Меланома кожи: как распознать и лечить рак

Как отличить злокачественную опухоль от безобидного родимого пятна

Cosmopolitan
Юрских сетчатокрылых уличили в подражании лишайнику Юрских сетчатокрылых уличили в подражании лишайнику

Пятна на крыльях ископаемых насекомых имитируют «ветви» лишайника

N+1
Место на карте: плато Путорана Место на карте: плато Путорана

История загадочного плато Путорана

Культура.РФ
Что такое рафтинг? Плюсы и минусы сплавов по горным рекам Что такое рафтинг? Плюсы и минусы сплавов по горным рекам

Как и где заняться рафтингом, и о чем стоит знать заранее новичкам?

Playboy
Открыть в приложении