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

Чёрный передел: версия 1939 года Чёрный передел: версия 1939 года

Секретный протокол к Пакту о ненападении

Дилетант
Жека, надевай перчатки! Жека, надевай перчатки!

Евгений Романцов: в режиме жесткой аскезы

OK!
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
Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов Место, где больше 100 лет собираются самые влиятельные люди США для странных ритуалов

Что скрывает таинственная Богемская роща?

Maxim
Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог

Что может быть прекраснее запаха свежей выпечки дома?

Seasons of life
Что скрывается за конфликтом Трампа и TikTok Что скрывается за конфликтом Трампа и TikTok

Пока Белый дом занимается тиктоком, серьезные проблемы уходят на второй план

GQ
Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица

Что первично при дифференциации мозга: жизненный опыт или встроенная структура?

Популярная механика
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Эксперты отвечают на вопросы читателей

Вокруг света
Как сказать девушке, что ты ее разлюбил: 8 советов для непростого разговора Как сказать девушке, что ты ее разлюбил: 8 советов для непростого разговора

Как деликатно и тактично сказать подруге, что ты ее больше не любишь?

Playboy
Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны

Моменты Второй мировой в девяти удивительных фотографиях

Maxim
10 легких фильмов о первой любви 10 легких фильмов о первой любви

Вспоминаем самые романтичные фильмы о первой любви и подростковых переживаниях

Esquire
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
Гид по Танзании Гид по Танзании

Ни одна африканская страна не пользовалась такой популярностью, как Танзания

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

Как в домашних условиях приготовить сидр?

Maxim
Приливы при климаксе: в чем причина, что делать и как облегчить свое состояние Приливы при климаксе: в чем причина, что делать и как облегчить свое состояние

Как облегчить свое состояние и какие варианты лечения есть при приливах

Cosmopolitan
Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть Контанго вдвоем: почему России необходимо хеджировать риски от падения цен на нефть

Защитой от волатильности рынка может стать хеджирование нефтегазовых доходов

Forbes
«У Ленина лицо умное, но не интеллигентное» «У Ленина лицо умное, но не интеллигентное»

Владимир Медем — легенда еврейского рабочего движения

Дилетант
Соседка сверху Соседка сверху

Актриса Виктория Полторак снялась в шестидесяти фильмах

Maxim
Низко упали: кто придумал джинсы с низкой посадкой Низко упали: кто придумал джинсы с низкой посадкой

Джинсы с низкой посадкой – один из самых спорных предметов гардероба

Cosmopolitan
Семена империй: как мускатный орех и гвоздика заманили Колумба в путешествие Семена империй: как мускатный орех и гвоздика заманили Колумба в путешествие

Отрывок из книги «​​​​​​​Съедобная история человечества» Тома Стендейджа

Forbes
Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша

Андрей Грязнов, основатель Gryaznov Restogroup, продолжает делиться рецептами

4x4 Club
Баг стартапера. Как вера в собственную гениальность может помешать бизнесу Баг стартапера. Как вера в собственную гениальность может помешать бизнесу

Чаще всего причиной краха стартапов становятся именно руководители

Forbes
Моя цыпочка! Моя цыпочка!

Учимся выбирать куриное мясо правильно

Лиза
Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль»

Идеальное путешествие на выходные: природа, культура и вкусная еда

РБК
Метаслой превратил графен в топологический изолятор Метаслой превратил графен в топологический изолятор

Разработанная система поможет в изучении квантовых нелокальных эффектов

N+1
Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения Бывает ли плацебо по-настоящему эффективным: сила внушения

Плацебо все еще может быть эффективным без всякого обмана

Популярная механика
Неожиданные привычки, которые помогут прийти в желанную форму – начни сейчас! Неожиданные привычки, которые помогут прийти в желанную форму – начни сейчас!

Поможем тебе влюбиться в здоровый образ жизни без труда и жертв

Cosmopolitan
Полимерная оболочка помогла вытянуть волокна из металлического стекла Полимерная оболочка помогла вытянуть волокна из металлического стекла

Швейцарские ученые создали волокна из аморфных металлов длинной в десятки метров

N+1
«Я за вкусное здоровье» «Я за вкусное здоровье»

Новый тренд – растительная кухня

Худеем правильно
Что такое Что такое

Стоит ли убирать веселые кеды и покупать солидные вещи? И если да, то когда?

Cosmopolitan
Открыть в приложении