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

1990: Лихие и крутые 1990: Лихие и крутые

В январе 1991 года на Пушкинской площади открылся первый «Макдоналдс»

Esquire
24 вещи, которые популярны только в России 24 вещи, которые популярны только в России

Возможно, самая патриотичная наша статья!

Maxim
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
18 плюс 18 плюс

Днем овощи, вечером мясо — таковы принципы диеты VB6

Добрые советы
Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся

Хочешь сделать татуировку на лето, но не готова к радикальным решениям?

Cosmopolitan
Правила жизни Льва Дурова Правила жизни Льва Дурова

Лев Дуров: раз я уже умер — так чего мне теперь бояться

Esquire
Биопринтер-эндоскоп напечатал живыми клетками на стенке модели желудка Биопринтер-эндоскоп напечатал живыми клетками на стенке модели желудка

Ученые создали прототип биопринтера, который может лечить дефекты стенки желудка

N+1
Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов

Больше клеток — выше вероятность мутации

N+1
Как найти внегалактические планеты Как найти внегалактические планеты

Ученые смогут обнаружить планеты за пределами Млечного пути

Популярная механика
«Миллиардеры — это очень мужской клуб»: Светлана Миронюк о том, когда в российском списке Forbes появится больше женщин «Миллиардеры — это очень мужской клуб»: Светлана Миронюк о том, когда в российском списке Forbes появится больше женщин

Профессор бизнес-практики Светлана Миронюк о закрытом мужском клубе миллиардеров

Forbes
«Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack «Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack

Как устроена бесплатная платформа рассылок Substack

VC.RU
Почему они не приходят: возможные причины задержки месячных на 3 дня Почему они не приходят: возможные причины задержки месячных на 3 дня

Почему может возникать задержка месячных на 3 дня?

Cosmopolitan
Аллергия на солнце: что это такое, как выглядит и как ее лечить Аллергия на солнце: что это такое, как выглядит и как ее лечить

Откуда берется аллергия на солнце и как она проявляется?

Cosmopolitan
7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи 7 лучших домашних средств от прыщей, которые рекомендуют дерматологи

Домашние средства, которые используются для лечения акне

Playboy
Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен

Откуда взялся «Джа Растафарай» и как устроены эфиопские имена в целом?

Популярная механика
«Чем толще министры — тем тоньше народ» «Чем толще министры — тем тоньше народ»

Между индексом массы тела политиков и их коррупционным имиджем есть корреляция

Огонёк
Грибок Грибок

Наверняка ты слышал о том, что грибы любят есть тебя

Maxim
Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля Усы, бандана, «халкамания»: как Халк Хоган стал самым популярным рестлером и (своеобразной) иконой стиля

Некоторые виды спорта подразумевают особую зрелищность, и рестлинг — один из них

Esquire
Как отличить восстановленный айфон от нового Как отличить восстановленный айфон от нового

Главные отличия восстановленного айфона от нового устройства или подделки

CHIP
Евгений Цыганов Евгений Цыганов

Евгений Цыганов рассказал о любви к альтернативному року и ненависти к папарацци

Maxim
Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания Без чувств: чек-лист, что делать при потере сознания

Все, что нужно знать о первой помощи при потере сознания

Cosmopolitan
Павел Дуров Павел Дуров

Правила жизни Павла Дурова

Esquire
Как два россиянина и украинец переехали в Долину и устраивают соотечественников на работу в Apple и Google Как два россиянина и украинец переехали в Долину и устраивают соотечественников на работу в Apple и Google

Как Максим Гусаков помогает эмигрантам и зарабатывает на этом $1,5 млн

Forbes
Травоядные пострадали от людей сильнее хищников Травоядные пострадали от людей сильнее хищников

Травоядные сталкиваются с повышенным риском исчезновения в большинстве регионов

N+1
Как менялся образ голливудского героя Как менялся образ голливудского героя

В разное время мир фанател и от веселых простачков, и от бесстрашных мафиози

GQ
Что приготовить на завтрак: вкусные рецепты на каждый день Что приготовить на завтрак: вкусные рецепты на каждый день

Для многих завтрак – любимый приём пищи, который задаёт тон всему дню

Cosmopolitan
Чадо-отпуск Чадо-отпуск

Можно ли поехать в отпуск со своим ребенком-дошкольником и отдохнуть

Cosmopolitan
Конец эксперимента: что стало с белорусской экономикой при Лукашенко Конец эксперимента: что стало с белорусской экономикой при Лукашенко

Удалось ли Лукашенко доказать, что советский социализм эффективнее демократии?

Forbes
Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко

Коля Лукашенко стал одним из символов режима своего отца

СНОБ
Открыть в приложении