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

10 необычных автографов: от Леонардо да Винчи до Марка Цукерберга 10 необычных автографов: от Леонардо да Винчи до Марка Цукерберга

Объединяет их одно – это очень необычные люди с необычными подписями

Популярная механика
«Мы ждем перемен!» Журналист Владимир Мукусев — о Викторе Цое «Мы ждем перемен!» Журналист Владимир Мукусев — о Викторе Цое

Владимир Мукусе вспоминает участие Виктора Цоя в первом советском ток-шоу

РБК
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор 10 фишек Windows 95, которые мы используем до сих пор

Многие решения из Windows 95 стали стандартными для всех последующих ОС

Популярная механика
Тайная подземная война: как устроены туннельные сети Тайная подземная война: как устроены туннельные сети

Традиции подземной войны уходят корнями вглубь столетий

Популярная механика
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
Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока Мудборд: безупречный мужской стиль в фильмах Альфреда Хичкока

Картины Хичкока могут служить энциклопедией мужского стиля середины XX века

Esquire
Точка сборки Точка сборки

Прокрастинация — это не банальная лень

Добрые советы
Евгений Евтушенко Евгений Евтушенко

Правила жизни Евгения Евтушенко

Esquire
Глицин заполимеризовался при сдвиговой нагрузке Глицин заполимеризовался при сдвиговой нагрузке

Процессы, которые могли протекать в условиях зарождения жизни на Земле

N+1
Сколько Россия заплатила за дружбу с Лукашенко за последние 10 лет Сколько Россия заплатила за дружбу с Лукашенко за последние 10 лет

Как складывается и на чем держится «российско-белорусская дружба»?

Forbes
«Непростые люди» в славянских селениях «Непростые люди» в славянских селениях

О ком на Руси говорили «с нечистой силой знается»?

Культура.РФ
Домашняя настойка из ягод: 7 лучших рецептов Домашняя настойка из ягод: 7 лучших рецептов

Лучшие способы приготовления домашних алкогольных напитков с ягодами

Playboy
Лучшие цитаты про алкоголь: 49 афоризмов, которые стоит запомнить Лучшие цитаты про алкоголь: 49 афоризмов, которые стоит запомнить

Коллекция самых лучших высказываний об алкоголе

Playboy
Нормальный женский рост Нормальный женский рост

Что не так с тренингами личностного роста

Cosmopolitan
Знакомство с родителями девушки: 12 советов, как произвести хорошее впечатление Знакомство с родителями девушки: 12 советов, как произвести хорошее впечатление

Что сделать заранее и как вести себя при первой встрече с родителями подруги

Playboy
Пора барину жениться Пора барину жениться

Как вести себя в мире, где у маленьких людей слишком большие запросы

Cosmopolitan
Инцест сделал из полосатых мангустов плохих нянек Инцест сделал из полосатых мангустов плохих нянек

Как живут инбредные особи полосатых мангустов

N+1
«Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента «Tesla из Китая»: что известно о производителе «умных» машин Xpeng, который использует патенты американского конкурента

Китайский стартап считается конкурентом Tesla. За кем из них будущее?

VC.RU
Удалёнка: плюсы и минусы Удалёнка: плюсы и минусы

Удалённая работа – это счастье. Или нет?

Здоровье
Таяние ледяных щитов обвинили в нарушении углеродного обмена в Северном полушарии Таяние ледяных щитов обвинили в нарушении углеродного обмена в Северном полушарии

Концентрация CO2 в атмосфере растет, а ледяные щиты тают с рекордной скоростью

N+1
Смертельно опасная и жизненно необходимая: такая разная селитра Смертельно опасная и жизненно необходимая: такая разная селитра

Аммиачная селитра — удобрение или запрещенное взрывчатое вещество?

Популярная механика
Как Китай догоняет США в деле вооружения авианосцев Как Китай догоняет США в деле вооружения авианосцев

В Китае вовсю идет работа над самыми важными самолетами для плавучих аэродромов

Популярная механика
Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы

Появление письменности — естественный этап эволюции языка

N+1
Самцы бразильских лягушек оказались верны своему гарему Самцы бразильских лягушек оказались верны своему гарему

Теперь случаи гаремной полигинии известны во всех классах четвероногих

N+1
Эдуард Лимонов Эдуард Лимонов

Правила жизни Эдуарда Лимонова

Esquire
6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать) 6 самых частых травм, которые подстерегают бегунов (если стараться, их можно избежать)

Какие травмы можно получить, занимаясь бегом?

Playboy
Александр Белькович: «Домашняя кухня – это царство жены» Александр Белькович: «Домашняя кухня – это царство жены»

С кем как не с шеф-поваром и автором кулинарных книг говорить о вкусной еде

Лиза
New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09 New look и сериал «Mad Men»: Louis Vuitton FW 10, Prada FW 10, Lanvin FW 09, Alexander McQueen FW 09

Как сериал «Mad Men» повлиял на модную индустрию

Weekend
Семь жизней Караваджо Семь жизней Караваджо

Удивительная жизнь художника Микеланджело Меризи из Караваджо

Караван историй
Открыть в приложении