Новое состояние. Открытие наших учёных



Физики Объединённого института высоких температур РАН и МФТИ провели эксперимент, доказавший наличие промежуточной фазы между кристаллическим и жидким состоянием твердых веществ в плоской плазменно-пылевой системе. Об этом пишет Scientific Reports.



Общеизвестными являются четыре формы веществ — жидкая, твердая, газообразная и плазма. Считалось, что большинство твердых тел при нагревании становятся жидкими. Однако несколько десятков лет назад два физика Майкл Костерлиц, Дункан Холдейн и Дэвид Таулесс выдвинули теорию, согласно которой кристаллы перед превращением в жидкость проходят особую фазу — гексатическую. В 2016 году за эту теорию они получили Нобелевскую премию, но практического ее подтверждения до сих пор не было.



В ходе эксперимента российские ученые создали специальную установку и заполнили ее аргоновой плазмой. Внутрь запускали сферические микрочастицы из полистирола, покрытые тонкой пленкой из никеля. Эти микрочастицы при нагревании или охлаждении двигаются так же, как и кристаллы. Затем эти частицы подверглись облучению лазером. В результате наблюдений за характером движения частиц, оказалось, что их поведение при нагреве и остывании полностью совпадали с предсказанной теорией. Исследователи планируют продолжить опыты.



- 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», ― пояснил директор ОИВТ РАН, завлабораторией физики активных сред и систем МФТИ Олег Петров.



https://globalenergyprize.org/ru/2021/01/25/uchenye-poluchili-novoe-sostoyanie-veshhestva-mezhdu-kristallom-i-zhidkostju/