Странна фаза на материята, която съществува само на теория, се оказва реална

4634
Странна фаза на материята, която съществува само на теория, се оказва реална
Снимка: Sudzie / CC BY-SA 4.0

Странна фаза на материята, която преди е съществувала чисто в областта на теорията, най-накрая е открита в реален материал.

Известна е като фаза Браг стъкло – странно, на пръв поглед парадоксално подреждане на атоми в стъклен материал, където частиците са почти толкова подредени, колкото тези в перфектен кристал. Учените дори не били сигурни, че Браг стъклото съществува, но ето го, криело се в сплав от паладий, поставена между слоевете от тербий и телур (PdxErTe3), пише ScienceAlert.

ОЩЕ: Айнщайн го смяташе за невъзможно: Физици измериха гравитацията в квантов мащаб

Откритието, ръководено от физика Кришнананд Малая от университета „Корнел“ и публикувано в Nature Physics, не само хвърля светлина върху начина, по който материалите могат да се държат, но демонстрира мощен нов набор от техники за изследване на атомните структури на екзотични материали.

Въпросните фази са свързани с начина, по който са подредени атомите и молекулите. Подредена фаза на далечни разстояния е тази, в която молекулите в кристално твърдо вещество са подредени в чист, геометричен, триизмерен модел. Неподредена фаза е тази, в която атомите на компонентите са разбъркани. Течностите са неподредени по този начин, но също и някои твърди вещества като стъклото.

Между тези подредби физиците предсказали съществуването на трета фаза. Това е Браг стъкло.

Малая и неговият екип смятали, че могат да я намерят в материал, който съдържа вълна на плътност на заряда (CDW) – феномен, често срещан в двуизмерни материали, който описва периодичната модулация на плътността на заряда на материала. Мислете за това като за "вълна" в начина, по който се разпределят електроните.

За всяка от трите фази CDW се държи различно. За подредена фаза на далечни разстояния CDW корелира със структурата на материала и продължава за неопределено време. За неподредено състояние тя се разпада на ограничено разстояние. За Bragg стъклото корелацията се разрушава – но по-бавно и на по-голямо разстояние от неподреденото състояние, като изглежда, че изчезва само на безкрайни разстояния.

„Предизвикателството – казва физикът Юн-А Ким от университета „Корнел“ – е откриването на тези разлики от експерименталните данни, които също отразяват проблеми от реалния живот като шум и ограничена разделителна способност на експерименталната настройка.“

Откриването на фазата изисква много работа. Първо, бил проучен материалът PdxErTe3 от учени от SLAC и Станфорд преди няколко години и изследователите решили, че ще бъде подходящ за техните цели.

За да изследват структурата на материала, изследователите изпратили своите проби в Националната лаборатория в Аргон. Там PdxErTe3 бил обстрелван с рентгенови лъчи, за да се измери начинът, по който светлината се дифрактира от вътрешността на материала.

ОЩЕ: Неизвестни видове "супер плътна" материя подозират учени в състава на астероиди

И накрая, за да проучат и анализират абсолютните масиви от данни от рентгенова дифракция, изследователите използвали инструмент за анализ на данни за машинно обучение, наречен X-ray Temperature Clustering (X-TEC). Това им позволило да изследват хиляди пикове на CDW – „за първи път флуктуациите на CDW бяха анализирани от повече от шепа пикове“, отбелязват изследователите.

От пиковата асиметрия на CDW Малайя и неговият екип твърдят, че най-накрая са идентифицирали съществуването на фазата Браг стъкло, експериментално потвърждавайки нейното съществуване в реалния свят. Това представлява значителен напредък в разбирането на тази неуловима фаза.

Вижте всички последни новини от Actualno.com

Още от ИНТЕРЕСНО:

Учени: Следващата пандемия ще бъде причинена от грип

Откриха рядка находка на порцеланов жлъчен мехур в гробище на лудница в Мисисипи

Смъртоносни вампирски бактерии са привлечени от кръвта ни: Учените откриха защо

Хората са еволюирали като бръмбари, а не като гръбначни

Извънземните може да пътуват на метеорити на автостоп, за да колонизират Космоса

Пробив: Учени "отгледаха" хрущял за човешкото лице

LiDAR откри древни градове в Тихия океан

Хората се крили в тази лавова тръба в Саудитска Арабия в продължение на хиляди години

Археолози разкопаха вилата, в която е починал император Август

Мъж почина, след като бе заразен с Ковид в продължение на 613 дни

Етикети:

Помогнете на новините да достигнат до вас!

Радваме се, че си с нас тук и сега!

Посещавайки Actualno.com, ти подкрепяш свободата на словото.

Независимата журналистика има нужда от твоята помощ.

Всяко дарение помага за нашата кауза - обективни новини и анализи. Бъди активен участник в промяната!

И приеми нашата лична благодарност за дарителство.

Банкова сметка

Име на получател: Уебграунд Груп АД

IBAN: BG16UBBS80021036497350

BIC: UBBSBGSF

Основание: Дарение за Actualno.com

ОЩЕ ОТ Интересно