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

Рама Тайский: король в законе Рама Тайский: король в законе

Сегодняшний тайский король даст фору Калигуле

Maxim
Крупные устья кротовых нор позволят человеку пережить приливные силы Крупные устья кротовых нор позволят человеку пережить приливные силы

Опасны ли кротовые норы — гипотетические туннели в пространстве-времени?

N+1
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику

Американские инженеры создали самоходного робота для эндоскопии

N+1
Anyships — это как убер, только для яхт Anyships — это как убер, только для яхт

Теперь петербуржцы могут арендовать яхту или катер в один клик!

Собака.ru
Новая роскошь Новая роскошь

Современный респектабельный интерьер с предметами мебели от люксовых брендов

SALON-Interior
Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды Как четыре советских солдата 49 дней выживали на дрейфующей в океане барже с трехдневным запасом еды

Об этой истории сложены песни, написаны стихи и снят фильм «49 дней»

Maxim
Александр Изряднов: Соцсети, инфошум и персонализация. Как настроить PR собственной компании Александр Изряднов: Соцсети, инфошум и персонализация. Как настроить PR собственной компании

Почему компании все больше внимания уделяют внешним коммуникациям

СНОБ
Прозрачный солнечный элемент показал эффективность более 10 процентов Прозрачный солнечный элемент показал эффективность более 10 процентов

Пополнение в одной из самых интересных областей современной фотовольтаики

N+1
Своих детей мы не бросаем Своих детей мы не бросаем

Константин Хабенский: «Нет ничего прекраснее, чем побыть балбесом»

Домашний Очаг
Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови Игра в детектива: заработать $27 млн на письмах с угрозами и бутафорской крови

Компания Hunt a Killer началась с организации ролевой игры с поиском преступника

Inc.
Одна вокруг света: знакомство с Катманду глазами людей, влюбленных в Непал Одна вокруг света: знакомство с Катманду глазами людей, влюбленных в Непал

82-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
“Стресс может сделать нас моложе” “Стресс может сделать нас моложе”

Почему некоторые люди восстанавливаются после испытаний лучше, чем другие?

Psychologies
Развиваем творческие способности ребенка: как выбрать верный путь? Развиваем творческие способности ребенка: как выбрать верный путь?

Как помочь ребенку обнаружить и развить свои таланты?

Psychologies
Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих Возраст матери снизил выживаемость потомства у беспозвоночных и млекопитающих

Исследования влияния возраста матери на выживаемость и здоровье потомства

N+1
Смерть «Бизнес Молодости»: как два чебоксарца построили компанию на миллиард и почему закрывают самый скандальный инфобизнес в России Смерть «Бизнес Молодости»: как два чебоксарца построили компанию на миллиард и почему закрывают самый скандальный инфобизнес в России

Как «Бизнес Молодость» породила моду на инфобизнес?

Forbes
Восходящая спираль Восходящая спираль

Как нейрофизиология помогает справиться с негативом и депрессией – шаг за шагом

kiozk originals
Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы? Возможна ли любовь после тяжелой душевной травмы?

Способен ли к любви человек, страдающий ПТСР?

Psychologies
Долгожданная игра Microsoft обрадовала критиков и взбесила покупателей Долгожданная игра Microsoft обрадовала критиков и взбесила покупателей

Авиасимулятор Microsoft Flight Simulator вызвал весьма неоднозначную реакцию

Популярная механика
Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты

Места, которые считаются наиболее удаленными от цивилизации

РБК
Автоподставы: 5 ситуаций, которые могут случиться с каждым водителем Автоподставы: 5 ситуаций, которые могут случиться с каждым водителем

Странные маневры, подставные пешеходы, авария на парковке и другие подставы

РБК
«Важно, чтобы родители это видели»: как киберспортсмены зарабатывают миллионы на личном бренде «Важно, чтобы родители это видели»: как киберспортсмены зарабатывают миллионы на личном бренде

Как Тайлер Ninja Блевинс и другие топ-геймеры монетизируют свою популярность

Forbes
Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом Способность мозга определять границы событий изменилась с возрастом

Ученые выяснили, что за определение границ событий в памяти отвечает гиппокамп

N+1
Как найти внегалактические планеты Как найти внегалактические планеты

Ученые смогут обнаружить планеты за пределами Млечного пути

Популярная механика
Пойти новым путем и не дать страху вас остановить: 10 советов Пойти новым путем и не дать страху вас остановить: 10 советов

Где нам взять вдохновение, чтобы воплотить задуманное в жизнь?

Psychologies
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
Обнаружить и обезвредить Обнаружить и обезвредить

Как не пропустить депрессию у мужа?

Лиза
5 уроков стиля от Себастиана Стэна 5 уроков стиля от Себастиана Стэна

Гардероб Себастиана Стэна состоит из широких брюк и качественного трикотажа

GQ
Сила имени: как дизайнеры сами становятся брендом Сила имени: как дизайнеры сами становятся брендом

Дизайнеры успешно освоили тонкое искусство создания инфоповодов из ничего

GQ
Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга Ида Галич в проекте #CosmoПротивБуллинга

Ида Галич рассказывает, как справиться с хейтом в интернете

Cosmopolitan
Открыть в приложении