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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
«Как бы то ни было, теперь мы женаты»: прочитайте эти истории знакомств, которые точно не могли закончиться свадьбой. Но все же это произошло «Как бы то ни было, теперь мы женаты»: прочитайте эти истории знакомств, которые точно не могли закончиться свадьбой. Но все же это произошло

Смешные, грустные и очень экстремальные истории знакомств

Esquire
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
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
Анастасия Тарасова о том, как наладить отношения с деньгами Анастасия Тарасова о том, как наладить отношения с деньгами

Как идея говорить просто о сложном нашла отклик у многомиллионной аудитории

Cosmopolitan
«Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть «Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть

Позиции Лукашенко сильно пошатнулись

Forbes
Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию Как стать настоящей ведьмой: 6 эффективных способов развить интуицию

Шестое чувство, интуиция — что эти слова означают на самом деле?

Cosmopolitan
Опционы, вестинг и наручники у батареи: как удержать ключевых сотрудников Опционы, вестинг и наручники у батареи: как удержать ключевых сотрудников

Как удерживать и мотивировать фаундеров и ключевых сотрудников стартапа?

Inc.
Как покататься на лошади, не навредив ни себе, ни животному Как покататься на лошади, не навредив ни себе, ни животному

Главные принципы взаимодействия с лошадью и ее хозяином

СНОБ
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
Новый алгоритм помог найти многокомпонентные сверхтвердые вещества Новый алгоритм помог найти многокомпонентные сверхтвердые вещества

Ученые обнаружили ряд новых соединений

N+1
Судьба антидота Судьба антидота

Редкие люди невосприимчивы к змеиному яду. Как это возможно?

Вокруг света
Грибные темы Грибные темы

Используют ли грибы иначе, кроме как в пищу? Разберемся вместе с микологами

Вокруг света
5 уроков стиля от персонажей фильмов Тима Бертона 5 уроков стиля от персонажей фильмов Тима Бертона

У персонажей Тима Бертона есть чему поучиться, если речь идет о стиле

Esquire
Хотел опередить Waymo и Uber, но амбиции привели к проблемам с партнёрами: история беспилотного стартапа May Mobility Хотел опередить Waymo и Uber, но амбиции привели к проблемам с партнёрами: история беспилотного стартапа May Mobility

Как May Mobility стремилась заменить общественный транспорт

VC.RU
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
Как перестать «кусочничать»? Как перестать «кусочничать»?

Почему возникает кусочничество и как избежать соблазнов

Худеем правильно
Как поднять конверсию продаж в бизнесе Как поднять конверсию продаж в бизнесе

Чтобы выжить в кризис, компаниям необходимо работать над эффективностью

СНОБ
Как первый в истории туалет со смывом связан с «Игрой престолов» Как первый в истории туалет со смывом связан с «Игрой престолов»

Не зря Тайвин Ланнистер умер именно так как умер

Maxim
И к селу, и к городу: первый взгляд на новый Renault Kaptur И к селу, и к городу: первый взгляд на новый Renault Kaptur

Есть такой особый класс автомобилей — народные

Популярная механика
Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа Гайдлайн по харассменту: что такое абьюз, где заканчивается флирт и начинается насилие и как писать об этом в медиа

Что можно считать харассментом, а что нельзя?

Forbes
Почему все без ума от архивных коллекций Почему все без ума от архивных коллекций

Разбираемся в причинах любви селебрити к винтажной одежде

GQ
Картошка как панацея спасения от голода Картошка как панацея спасения от голода

Отрывок из книги Тома Стендейджа «Съедобная история человечества»

СНОБ
8 песен, которые мы слушаем, не задумываясь о смысле 8 песен, которые мы слушаем, не задумываясь о смысле

Hey Ya группы Outkast — песня о сердцеедке. Кто знал?

Esquire
Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен Что такое «Джа Растафарай», или загадка эфиопских имен

Откуда взялся «Джа Растафарай» и как устроены эфиопские имена в целом?

Популярная механика
Сон о Соне Сон о Соне

Самая сексуальная солистка самой популярной группы дала нам интервью!

Maxim
50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения 50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения

Современные процессы окрашивания текстиля стали большой экологической проблемой

Esquire
Мухи почувствовали себя безопаснее в компании слепых сородичей и магнитов Мухи почувствовали себя безопаснее в компании слепых сородичей и магнитов

В группах дрозофилы реагируют на опасность слабее

N+1
На чём зарабатывает «бесплатный» мобильный оператор Danycom, от которого МТС и «Мегафон» требуют 1,3 млрд рублей На чём зарабатывает «бесплатный» мобильный оператор Danycom, от которого МТС и «Мегафон» требуют 1,3 млрд рублей

Чем именно занимается мобильный оператор Danycom?

VC.RU
План Б. Ликбез для тех, кто готов: как спланировать беременность и выбрать клинику, где за тобой присмотрят. План Б. Ликбез для тех, кто готов: как спланировать беременность и выбрать клинику, где за тобой присмотрят.

Врачи-эксперты отвечают на самые важные вопросы о ведении беременности

Собака.ru
Открыть в приложении