Четверг 28 марта 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Российские ученые впервые экспериментально получили промежуточное состояние вещества между кристаллом и жидкостью


Российские ученые впервые экспериментально получили промежуточное состояние вещества между кристаллом и жидкостью

Пятница, 15 Января 2021 12:02

Ученые Объединенного института высоких температур (ОИВТ РАН) и МФТИ экспериментально подтвердили наличие промежуточной фазы между кристаллическим и жидким состоянием в плоской плазменно-пылевой системе. Теоретическое предсказание промежуточной ― гексатической ― фазы заслужило Нобелевскую премию по физике в 2016 году: премия была присуждена  Майклу Костерлицу, Дэвиду Таулессу и Дункану Холдейну с формулировкой «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи».

 

В научной статье в журнале Scientific Reports ученые опубликовали свои наблюдения и детальное описание экспериментов, в ходе которых они впервые наблюдали гексатическую фазу в двумерных структурах в плазме. В работе описаны способы точной идентификации точек фазового перехода и представлен детальный анализ структурных свойств такой системы. Полученные в ходе эксперимента данные полностью соответствуют теории Березинского — Костерлица — Таулесса.

 

«Проведенный эксперимент позволяет однозначно заявить о двухступенчатом процессе плавления кристалла и идентифицировать точки фазового перехода “твердое тело — гексатическая фаза” и “гексатическая фаза — жидкость”, ― рассказывает Елена Васильева, старший научный сотрудник лаборатории диагностики пылевой плазмы ОИВТ РАН, аспирантка МФТИ. ― Продолжительное время проведения эксперимента, достаточное для установления стационарного состояния системы, в сочетании с точными методами управления температурой частиц позволило плавно изменять параметры системы и пронаблюдать гексатическую фазу».  

 

По словам Елены Васильевой, несмотря на то, что теории Березинского — Костерлица — Таулесса, которая предсказывает двухступенчатое плавление от кристалла к жидкой фазе с образованием промежуточной гексатической фазы, уже более 40 лет, до сих пор не получалось изучить эти процессы в лабораторных плазменных системах. Двумерные переходы уже наблюдались в полимерных коллоидах, магнитных пузырьках в тонких пленках, жидких кристаллах и суперпроводниках, однако экспериментальных подтверждений двухстадийного плавления в пылевой плазме долгое время не было. 

 

«Эксперимент по наблюдению “трудноуловимой” гексатической фазы удался благодаря ряду факторов. Так, мы использовали нестандартный подход для формирования монослойной пылевой системы: применялись частицы с металлической поверхностью, которые способны поглощать лазерное излучение и преобразовывать его в энергию собственного движения. Система частиц подвергалась долгой релаксации перед записью экспериментальной серии. Кроме того, был использован однородный лазерный пучок для равномерного воздействия на структуру и ее прецизионного разогрева», ― комментирует Олег Петров, директор ОИВТ РАН, заведующий лабораторией физики активных сред и систем МФТИ.

 

Исследование физических свойств двумерных систем имеет огромное прикладное значение. Такие исследования сейчас бурно развиваются, обещая в перспективе новые материалы с заданными свойствами и устройства на их основе в сфере микроэлектроники, медицины для секвенирования ДНК и т. д. 

 

Представленные в статье результаты были получены при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта «Активное броуновское движение кулоновских макрочастиц в плазме и сверхтекучем гелии». 

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука  
Главное за сутки
МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией Деятельность НАТО в Восточной Европе и Черноморском регионе нацелена на подготовку к вероятному конфликту с Москвой, заявили РИА Новости в МИД России. На Смоленской площади указали на усиление военного потенциала…
В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине Российские военнопленные подвергаются пыткам на Украине. Об этом говорится в опубликованном в Женеве докладе Управления верховного комиссара ООН по правам человека (УВКПЧ). Представители этого управления с 1 декабря прошлого года…
Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Сербия в ближайшее врeмя столкнется c тяжелыми вызовами, котoрые угрожают ее жизненно важным национaльным интересам. Об этом нaписал сербский президент Александaр Вучич в Instagram (запрещен в России, принадлежит корпорации Meta,…
Интернет и СМИ
Читайте также
У женщин-викингов обнаружены интригующие модификации черепа У женщин-викингов обнаружены интригующие модификации черепа Недавнее исследование, опубликованное в Current Swedish Archaeology, углубляется в открытие трех женщин из Готланда эпохи викингов, которые перенесли удлинение черепа. Это исследование проливает свет на увлекательную традицию модификации тела, распространенную…
Ученые доказали: собаки знают больше слов, чем принято считать Ученые доказали: собаки знают больше слов, чем принято считать Раньше считалось, что собаки, обладая хорошими навыками запоминания команд, намного хуже знают обозначения предметов. Оказалось, что все же знают, понимают, но не слишком торопятся эти знания демонстрировать. Как сообщает журнал…
Ученые восстановили лицо женщины-«вампира» из Италии 16 века Ученые восстановили лицо женщины-«вампира» из Италии 16 века «Вампир» XVI века, похороненный с каменным кирпичом во рту, воскрес благодаря работе специалиста по реконструкции лица. Обнаруженную в братской могиле жертв чумы, давно умершую женщину, вероятно, подозревали в распространении болезни…
Тема дня
Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию

Резонёрствующих русофобов на Западе становится тем больше, чем яснее просматривается крах киевского ...

Фото
CB: ДНК Бетховена показывает, что музыкальный гений может быть в каждом  CB: ДНК Бетховена показывает, что музыкальный гений может быть в каждом 

Это один из самых больших вопросов в науке: в какой степени мы определяемся нашей генетикой? Новый а...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

 

Анекдот дня

О пользе русских народных сказок: учтя ошибку деда и бабы, хлеб стали выпекать кирпичиками.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".