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

Ее светлость Ее светлость

Эрика проделала длинный путь из закарпатской деревушки до этой волнующей обложки

Maxim
Ловушка для строителей: почему переход на эскроу-счета привел к снижению ввода жилья Ловушка для строителей: почему переход на эскроу-счета привел к снижению ввода жилья

Какие меры необходимо принять для отладки системы эскроу-счетов

Forbes
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Правила жизни Барака Обамы Правила жизни Барака Обамы

Почему я не могу просто спокойно съесть свою вафлю?

Esquire
4 стадии отношений, без которых не будет любви и близости 4 стадии отношений, без которых не будет любви и близости

Рано или поздно каждая пара сталкивается с кризисом

Psychologies
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
«Непобедимое солнце» — новый роман Виктора Пелевина, который, кажется, понравится всем «Непобедимое солнце» — новый роман Виктора Пелевина, который, кажется, понравится всем

Новый роман Виктора Пелевина, который уже провозгласили самым профеминистичным

Esquire
Идеальный список дел: как составить и следовать. 10 правил Идеальный список дел: как составить и следовать. 10 правил

Как правильно составить список, который поможет стать эффективнее

РБК
Все очень плохо: как остановить деструктивные мысли, которые тебя угнетают Все очень плохо: как остановить деструктивные мысли, которые тебя угнетают

Чувство тревоги – адаптивный механизм

Cosmopolitan
«Я с ней только из-за детей» и другая ложь моего женатого любовника «Я с ней только из-за детей» и другая ложь моего женатого любовника

Многие женщины попадают в ловушку отношений с несвободным мужчиной

Psychologies
Поддаться, чтобы наподдать: как устроено айкидо Поддаться, чтобы наподдать: как устроено айкидо

Единоборство, которое позволяет расправляться с человеком одной левой

Maxim
Фанатам Фанатам

Самые рейтинговые испанские сериалы

Cosmopolitan
«Моя работа – ждать и быть всегда рядом» «Моя работа – ждать и быть всегда рядом»

Учительница биологии решила сменить профессию и помогать женщинам в родах

Psychologies
Фотоны связали электроны и дырки в полупроводнике Фотоны связали электроны и дырки в полупроводнике

Физики добились формирования экситонов, воздействуя на полупроводник излучением

N+1
Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран Варвары уже здесь. Как Джонни Депп вернулся на большой экран

Каким получилось возвращение Деппа на экраны в фильме «В ожидании варваров»

Forbes
Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники

Знакомство с новой версией кроссовера

4x4 Club
Премудрость Константинополя Премудрость Константинополя

В каждом камне Святой Софии запечатлелась вся светотень истории Европы

Дилетант
Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья

Украшения с высокогорной стоянки древних людей — Ошхоны

Популярная механика
Правда о том, как мотор Renault Kaptur турбоямы перепрыгивает Правда о том, как мотор Renault Kaptur турбоямы перепрыгивает

Модернизация автомобиля Renault на примере Kaptur

4x4 Club
Правила арбузной диеты Правила арбузной диеты

Считается, что «на арбузе» хорошо худеть. Так это или нет?

Худеем правильно
Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах Дневник пропавшего туриста. Мистический случай на Лофотенах

Эти события реально произошли в августе 2017 года

4x4 Club
«Самолётство»: рассказ Дмитрия Захарова о мире будущего, в которых путешествия становятся привилегией избранных «Самолётство»: рассказ Дмитрия Захарова о мире будущего, в которых путешествия становятся привилегией избранных

Рассказ Дмитрия Захарова «Самолетство»

Esquire
Стимуляция блуждающего нерва через ухо помогла выучить тона в китайском Стимуляция блуждающего нерва через ухо помогла выучить тона в китайском

Стимулятор-наушник помогает улучшить слуховое обучение

N+1
Тайная подземная война: как устроены туннельные сети Тайная подземная война: как устроены туннельные сети

Традиции подземной войны уходят корнями вглубь столетий

Популярная механика
Подруги и услуги Подруги и услуги

Некоторые считают, что по дружбе им должны и прическу делать, и ремонт

Лиза
Рак, смерть брата, мерзкий характер: трагическая история актера Вэла Килмера Рак, смерть брата, мерзкий характер: трагическая история актера Вэла Килмера

С Вэлом Килмером просто невозможно работать... и вот почему

Cosmopolitan
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
Найди ментора: 5 сценариев для поиска персонального гуру Найди ментора: 5 сценариев для поиска персонального гуру

«Найди ментора. Как перейти на следующий уровень»: Inc. публикует отрывок.

Inc.
«Подменыш»: глава из романа Джоя Уильямса, получившего новую жизнь 40 лет спустя «Подменыш»: глава из романа Джоя Уильямса, получившего новую жизнь 40 лет спустя

Отрывок из мистического романа Джой Уильямс о материнстве

Forbes
Углекислый газ и метан привели мошек и мокрецов к дуплам лазоревок Углекислый газ и метан привели мошек и мокрецов к дуплам лазоревок

На что ориентируются кровососущие насекомые при поиске гнезд

N+1
Открыть в приложении