Физики расплавили двумерный плазменно-пылевой кристалл из частиц полистирола

N+1Наука

Физики пронаблюдали фазу гексатик при плавлении двумерной пыльной плазмы

Артем Моськин

E. V. Vasilieva et al. / Scientific reports, 2021

Российские физики расплавили двумерный плазменно-пылевой кристалл из частиц полистирола с никелевым напылением и подтвердили, что в ходе плавления образуется промежуточная фаза гексатик с близким позиционным порядком и квазидальным шестикратным ориентационным порядком. С помощью расчета координат и траекторий движения частиц авторы получили диффракционную картину и границы параметра связывания (мера упорядоченности), при которых такая фаза существует. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

В двумерных системах физические явления протекают более экзотично, чем в трехмерных. В 2016 году первоооткрывателям топологических фазовых переходов Дэвиду Таулессу и Майклу Костерлицу присудили нобелевскую премию по физике, о чем мы рассказывали в материале «Топологически защищен». Фазовые переходы в двумерных системах значительно отличаются от стандартного плавления или кристаллизации. По теории, разработанной Березинским, Костерлицем и Таулессом и дополненной Галпериным, Нельсоном и Юнгом, в ходе перехода двумерного вещества из твердого в жидкое появляется промежуточная фаза — гексатик, которая характеризуется наличием близкого позиционного порядка и квазидального ориентационного порядка по шести направлениям.

Такой переход был лишь предсказан теорией, а экспериментаторы много лет ищут следы двухстадийного перехода в двумерных системах. Например, его обнаруживали в электронных монослоях на поверхности жидкого гелия, в полимерных коллоидных частицах, жидких кристаллах, сверхпроводниках и в плазменно-пылевых кристаллах. Обнаружить их существование в пылевой плазме получилось только несколько лет назад — для ее обнаружения ученые исследовали корреляцию движения частиц полистирола в плоскости, поместив их в газоразрядную камеру, наполненной аргоном. Для нагрева двумерного плазменно-пылевого двумерного кристалла физики использовали аргоновый лазер и варьировали его мощность. Однако полноценному изучению фазы гексатика помешала нестабильность двумерной системы.

В этот раз Елена Васильева (E.V. Vasilieva) с коллегами из Объединенного института высоких температур РАН и МФТИ повысила устойчивость системы, используя в качестве десятимикрометровые частицы полистирола с напыленным на поверхности никелем. Частицы подаются вместе с газом в камеру между электродами, на которые подается радиочастотный ток, они отрицательно заряжаются из-за ионизации атомов аргона и зависают на уровне, где компенсируются электростатическая и гравитационная силы, формируя периодическую решетку. Чтобы предотвратить расползание частиц по плоскости, в области концентрации ученые установили ограничительное металлическое кольцо.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«В советское время не поощрялся интерес к реальному рыцарству»: писатель Алексей Иванов — о своем новом романе «Тени тевтонов» «В советское время не поощрялся интерес к реальному рыцарству»: писатель Алексей Иванов — о своем новом романе «Тени тевтонов»

Алексей Иванов — о воссоздании атмосферы других эпох и отзеркаливании времен

Forbes
Семейный бюджет: как правильно его вести, чтобы не развестись Семейный бюджет: как правильно его вести, чтобы не развестись

Психолог Анна Просветова рассказывает, как лучше строить семейный бюджет

Cosmopolitan
Product Hunt: как из почтовой рассылки выросла платформа для новых продуктов Product Hunt: как из почтовой рассылки выросла платформа для новых продуктов

История бизнеса Product Hunt и его создателя Райана Хувера

VC.RU
7 заманчивых преимуществ отмокания в гидромассажной ванне 7 заманчивых преимуществ отмокания в гидромассажной ванне

Гидромассажная ванна может подарить потенциальные преимущества для здоровья

Playboy
Разворот для Навального: cколько стоило посадить самолет с оппозиционером в Шереметьево Разворот для Навального: cколько стоило посадить самолет с оппозиционером в Шереметьево

Разворот в Шереметьево из Внуково обошелся почти в полмиллиона рублей

Forbes
«Я не плачу алименты»: Виталий Гогунский о разводе и тайном браке со студенткой «Я не плачу алименты»: Виталий Гогунский о разводе и тайном браке со студенткой

Виталий Гогунский впервые откровенно рассказал о семейной драме

Cosmopolitan
Все, что вам нужно знать о старшем сыне Джуда Лоу Все, что вам нужно знать о старшем сыне Джуда Лоу

Каким вырос Рафф Лоу

GQ
Вся правда об опьянении Вся правда об опьянении

Как правильно пить, и как совместить алкоголь и секс?

Maxim
Можно и чище Можно и чище

10 ошибок при уборке, которые делают большинство хозяек

Лиза
Дейрдре Салливан: Сожри или будь пожранным. Рассказ из сборника сказок Дейрдре Салливан: Сожри или будь пожранным. Рассказ из сборника сказок

Рассказ из книги Дейрдре Салливан «13 сказок лесов и морей»

СНОБ
Дядька императора Дядька императора

В Российской империи воспитание царских отпрысков было делом политическим

Дилетант
Лео Бокерия — о режиме дня, спорте и профилактике заболеваний Лео Бокерия — о режиме дня, спорте и профилактике заболеваний

«Здоровье — это вопрос менталитета», уверен Лео Бокерия

РБК
Страшный конец: советские актрисы, умершие в психиатрической больнице Страшный конец: советские актрисы, умершие в психиатрической больнице

Жизнь этих актрис закончилась трагически — на койке психиатрического отделения

Cosmopolitan
Модные вещи минувшего десятилетия, которые мы полюбили Модные вещи минувшего десятилетия, которые мы полюбили

В прошедшем десятилетии были вещи, которые мы полюбили искренне

РБК
Маме доказано Маме доказано

Ульяна еще только начинающая актриса, но уже опытная дочь Ренаты Литвиновой

Maxim
7 типичных ошибок людей, занимающихся спортом дома, по мнению профессиональных тренеров 7 типичных ошибок людей, занимающихся спортом дома, по мнению профессиональных тренеров

Проверь, может есть повод пропустить тренировку?

Maxim
«Я никогда не боялся облажаться». Леонид Богуславский — о своих пяти жизнях, мотивации и воле к победе «Я никогда не боялся облажаться». Леонид Богуславский — о своих пяти жизнях, мотивации и воле к победе

Леонид Богуславский — о том, как спорт на выносливость меняет сознание

Inc.
«Дом-2» под снос: почему закончилась 16-летняя история реалити-шоу и ждать ли его возвращения «Дом-2» под снос: почему закончилась 16-летняя история реалити-шоу и ждать ли его возвращения

6066 дней, или 16,5 лет длилось реалити-шоу «Дом-2»

Forbes
Где же ваши ручки Где же ваши ручки

Какой уход необходим зимой коже рук, чтобы предотвратить сухость и обветривание?

Лиза
Пять научно обоснованных причин, почему стоит бояться зомби-апокалипсиса Пять научно обоснованных причин, почему стоит бояться зомби-апокалипсиса

Рассказываем, почему ты не зря опасаешься наступления зомби-апокалипсиса

Maxim
Физики описали еще один способ получения энергии из черных дыр Физики описали еще один способ получения энергии из черных дыр

Физики: найден новый способ извлечь энергию из вращающейся черной дыры

N+1
Эмбер Херд, Мэрайя Кери и другие звездные красотки, которых бросили миллионеры Эмбер Херд, Мэрайя Кери и другие звездные красотки, которых бросили миллионеры

Даже у звезд роман с Мужчиной Мечты может закончиться расставанием

Cosmopolitan
Отрывок из книги Энтони Бивора «Арденнская операция: Последняя авантюра Гитлера» Отрывок из книги Энтони Бивора «Арденнская операция: Последняя авантюра Гитлера»

Глава из книги Энтони Бивора о последней операции Гитлера в Арденнах

СНОБ
10 твоих коронных номеров 10 твоих коронных номеров

Как удивить девушку и друзей

Maxim
«Не могу написать в объявлении, что я Дед Мороз с антителами, потому что у меня их нет»: актёр о работе в праздники «Не могу написать в объявлении, что я Дед Мороз с антителами, потому что у меня их нет»: актёр о работе в праздники

Как работает Дед Мороз, который ни разу не давал объявлений

VC.RU
Хулиган, наркоман, хронический больной: неожиданные факты о Джастине Бибере Хулиган, наркоман, хронический больной: неожиданные факты о Джастине Бибере

В прошлом Джастина Бибера было немало удивительного: внезапные факты

Cosmopolitan
Эминем, Алексей Панин и другие знаменитые отцы, отсудившие детей у бывших жен Эминем, Алексей Панин и другие знаменитые отцы, отсудившие детей у бывших жен

Истории известных пар, дети которых остались с отцами

Cosmopolitan
Можайский, Сантос-Дюмон, братья Райт: кто первым изобрел самолет? Можайский, Сантос-Дюмон, братья Райт: кто первым изобрел самолет?

Кто же из пионеров авиации был самым первым?

Популярная механика
Надежный фундамент Надежный фундамент

Почему шато стали символом элитарного виноделия?

Forbes
Турецкая водка раки: традиции употребления и лучшие закуски Турецкая водка раки: традиции употребления и лучшие закуски

Раки — состав, способ употребления и лучшие кулинарные пары

Playboy
Открыть в приложении