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

6 ключей, чтобы продлить любовь 6 ключей, чтобы продлить любовь

Шесть моделей поведения, которые делают любовные отношения счастливыми

Psychologies
Что такое сторителлинг и как большие киностудии манипулируют нашим сознанием: фрагмент книги Уилла Сторра «Внутренний рассказчик» Что такое сторителлинг и как большие киностудии манипулируют нашим сознанием: фрагмент книги Уилла Сторра «Внутренний рассказчик»

Отрывок из книги «Внутренний рассказчик», где автор рассуждает о картинах Pixar

Esquire
Лики Вики Лики Вики

До съемки в нашем презренном журнале снизошла богиня «Инстаграма» Вики Одинцова

Maxim
13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей 13 вопросов, которые вы должны задать друг другу, прежде чем заводить детей

Как подготовиться к рождению детей психологически

Cosmopolitan
Каково это — есть только чипсы Каково это — есть только чипсы

Инструктор по фитнесу рассказывает, почему ей не нравится «нормальная» еда

Esquire
Нарушения сна: симптомы, причины, лечение Нарушения сна: симптомы, причины, лечение

Какие бывают нарушения сна, как их распознать и как с ними бороться

Cosmopolitan
Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи» Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи»

Мы привыкли видеть Алексея Морозова в ролях сильных, бескомпромиссных парней

Добрые советы
Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда Парочка со стулом: с чем Кокорин и Мамаев отправились в историю из здания суда

В истории спорта они останутся как метатели стульев и уличные боксеры

Forbes
Физики предложили кодировать кубиты котами Шредингера Физики предложили кодировать кубиты котами Шредингера

Физики создали устойчивые к потерям кубиты на основе котов Шредингера

N+1
Чаша терпения: 7 грандиозных плотин Чаша терпения: 7 грандиозных плотин

Гидротехнические сооружения спорят по величию и мощи с природой. Кто сильнее?

Вокруг света
Отрывок из книги Михаль Бен-Нафтали «Учительница» Отрывок из книги Михаль Бен-Нафтали «Учительница»

Первые главы романа «Учительница» израильской писательницы Михаль Бен-Нафтали

СНОБ
24 часа с Сати Казановой 24 часа с Сати Казановой

Cosmo провел день с певицей Сати Казановой

Cosmopolitan
Мондриан: как один художник влиял на моду целое столетие и делает это до сих пор Мондриан: как один художник влиял на моду целое столетие и делает это до сих пор

Как получилось, что одно творение абстракционизма изменило модную культуру?

Cosmopolitan
Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию

Бизнес-акселератор НПО «Энергомаша», катализирующий изучение космоса

Forbes
Смерть в Неаполе Смерть в Неаполе

Василий Степанов о новом — и очень хорошем — «Мартине Идене»

Weekend
Вилла в Испании Вилла в Испании

Интерьер в современном стиле от команды лаборатории архитектуры и дизайна LAD

SALON-Interior
От уролога до адвоката: как TikTok становится площадкой для экспертов От уролога до адвоката: как TikTok становится площадкой для экспертов

Как и зачем в TikTok пришли преподаватели, врачи и адвокаты

РБК
Как бросить курить: самые эффективные методы Как бросить курить: самые эффективные методы

Мода на здоровый образ жизни как бы намекает, что от сигарет пора отказаться

Cosmopolitan
Кто спортивней всех на свете: тест Land Rover Discovery Sport Кто спортивней всех на свете: тест Land Rover Discovery Sport

Внедорожник Discovery Sport обновился так, что переехал на новую платформу

Популярная механика
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
Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам Почему обращение ветеранов польской «Солидарности» к белорусам важнее самим ветеранам

В чем суть «Письма друзьям белорусам» от польский ветеранов

СНОБ
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
Дары модернизации Дары модернизации

Анна Толстова о российском молодом искусстве и его перспективах

Weekend
Слишком близко к сердцу. Оскар Хартманн о том, как обойти зоны риска в бизнесе и не выгореть раньше времени Слишком близко к сердцу. Оскар Хартманн о том, как обойти зоны риска в бизнесе и не выгореть раньше времени

Подлинная предпринимательская страсть позволяет двигать бизнес вперед

Forbes
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
Вымирание шерстистых носорогов связали с резким потеплением климата Вымирание шерстистых носорогов связали с резким потеплением климата

Древних шерстистых носорогов погубили не люди, а климатические изменения

N+1
Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран

Полученные раны могут затягиваться ещё быстрее

N+1
Полярник на Луне Полярник на Луне

Российские ученые готовят новый поход в суровые края близ полюса... лунного

Популярная механика
Либералы предпочитают Netflix: ученые выяснили, как пандемия изменила сексуальную жизнь Либералы предпочитают Netflix: ученые выяснили, как пандемия изменила сексуальную жизнь

Как изменилась личная жизнь людей после введения ограничений и карантина

Forbes
Хорошо сидим: ребенок и гаджеты Хорошо сидим: ребенок и гаджеты

Ребенок и техника: как сделать так, чтобы и он был доволен, и мама не нервничала

Cosmopolitan
Открыть в приложении