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

Miss MAXIM 2019 Miss MAXIM 2019

Марафон красоты длиной в пять месяцев финишировал!

Maxim
Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать Совет от Cosmo: что делать, если начальник позволяет себе на тебя кричать

Как разобраться с шефом-самодуром?

Cosmopolitan
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли белорусы объединяться с Россией

Что люди думают о возможности и целесообразности объединения России и Белоруссии

Forbes
Имена игрушек помогли годовалым детям узнать про категории объектов Имена игрушек помогли годовалым детям узнать про категории объектов

Если игрушкам дать имена, то ребенок сможет отличить их среди других похожих

N+1
Генетические различия между расами: миф или правда Генетические различия между расами: миф или правда

Существуют ли генетические различия между расами и народами?

Популярная механика
Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки Сколько стоит чашка кофе: из зерен, капсул, банки

Посчитали, во сколько обойдется порция кофе, приготовленного разными способами

CHIP
Корги-детектив: сварливые пташки. Отрывок из романа Милдред Эбботт Корги-детектив: сварливые пташки. Отрывок из романа Милдред Эбботт

Отрывок из нового романа Милдред Эбботт о корги Ватсоне и его хозяйке

СНОБ
«Две самые неприятные фразы: „это невозможно“ и „я ухожу“». Предприниматели — о том, что не любят слышать от сотрудников «Две самые неприятные фразы: „это невозможно“ и „я ухожу“». Предприниматели — о том, что не любят слышать от сотрудников

Что предпринимателей больше всего бесит или расстраивает в словах сотрудников

Inc.
Из истории Из истории

Архитектор Фернанда Маркес построила дом в стиле архитектуры Миса ван дер Роэ

SALON-Interior
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
«Годы ушли»: Почему женщин заставляют поверить, что все лучшее — в прошлом? «Годы ушли»: Почему женщин заставляют поверить, что все лучшее — в прошлом?

Социум по-прежнему пытается навязать женщинам лживые стандарты

Psychologies
Груз платформы Груз платформы

Павел Дуров: бизнесмен, который бросил вызов мировому господству доллара

Forbes
Может ли христианин выступать против власти Может ли христианин выступать против власти

Может ли благочестивый христианин выступать против власти и ходить на митинги

СНОБ
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
Сублимация запретила объектам типа Оумуамуа состоять из водородного льда Сублимация запретила объектам типа Оумуамуа состоять из водородного льда

Физики теоретически проанализировали разрушение объектов из водородного льда

N+1
Сама не своя Сама не своя

Как справиться со своей гиперответственностью?

Лиза
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

Что члены королевской семьи рассказывают о своих психологических проблемах

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

Андрей Грязнов, основатель Gryaznov Restogroup, продолжает делиться рецептами

4x4 Club
Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной Масштабное снижение численности насекомых обошло США стороной

Ученые не обнаружили сокращения численности насекомых на территории США

N+1
Гороскоп богатства Гороскоп богатства

Как лучше распоряжаться деньгамиразным знакам зодиака

Лиза
Между Facebook и Telegram: выпускники Y Combinator из России сделали мессенджер Openland и рассказали, зачем он нужен Между Facebook и Telegram: выпускники Y Combinator из России сделали мессенджер Openland и рассказали, зачем он нужен

Как Openland хотят выиграть у Slack, Discord и Telegram

VC.RU
9 фильмов, в которых главный герои и главный злодей ни разу не встретились друг с другом 9 фильмов, в которых главный герои и главный злодей ни разу не встретились друг с другом

Фильмы, в которых герой все равно победил злодея, хотя ни разу его не видел

Maxim
Нити коги — работает ли популярная лифтинг-процедура? Нити коги — работает ли популярная лифтинг-процедура?

Как делают подтяжку нитями и какие и противопоказания есть у процедуры

Cosmopolitan
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
Кристин Барански. Выбор цели Кристин Барански. Выбор цели

Кристин Барански — одна из знаменитых «некрасивых красавиц»

Караван историй
Аллергия на молоко: как проявляется и чем заменить молочные продукты Аллергия на молоко: как проявляется и чем заменить молочные продукты

Что такое аллергия на молоко, как ее обнаружить и что с ней делать дальше

Cosmopolitan
Россиянам стало сложнее получить ипотеку: почему банки теперь реже одобряют заявки Россиянам стало сложнее получить ипотеку: почему банки теперь реже одобряют заявки

Снижение стоимости ипотеки подтолкнуло россиян чаще покупать жилье

Forbes
Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи Рецептор свободных жирных кислот расширил бронхи

Ученые пытаются найти новую стратегию для коррекции и контроля астмы

N+1
Открыть в приложении