Физики придумали первый танцующий кристалл

11 Янв 2016 14:25

Автор:

Физики-теоретики из Канады и США спрогнозировали существование кристалла, элементы которого находятся в непрерывном движении. Последнее обусловливает их свойства симметрии, получившие название «хореографический порядок». Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, передает lenta.ru.

Обычные кристаллы определяются как твердые тела, в которых частицы формируют упорядоченную структуру, называемую кристаллической решеткой. В ней атомы или молекулы совершают небольшие колебания около положения равновесия, но в среднем находятся в статическом (неподвижном) состоянии.

На представленном учеными изображении стрелки показывают направления движения частиц в двумерном кристалле. Первоначально частицы находятся в вершинах треугольников, вдоль сторон которых происходит их перемещение.

В своем исследовании физики-теоретики впервые описали новый тип кристалла, по пространственной решетке которого мигрируют атомы (или молекулы). Перемещение частиц носит организованный характер, что приводит к появлению нового типа симметрии, который ученые назвали хореографическим.

На проведение исследования одного из авторов работы физика Латама Бойла из Окружного института теоретической физики в Ватерлоо натолкнули работы по развертыванию космической обсерватории eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna) по поиску гравитационных волн. Обсерватория включает в себя три спутника, вращающихся вокруг Солнца.

Ученые добавлением четвертого спутника получили динамический аналог правильного тетраэдра. Полученную систему физики математически описали и предположили возможность существования (или создания) кристалла, обладающего схожей симметрией.

Специалисты не знают, встречаются ли описанные ими кристаллы в природе. По мнению ученых, движение атомов или электронов в твердых телах может приближенно подчиняться хореографической симметрии. Проверить это специалисты предлагают при помощи дифракционных методов, в частности, рентгеноструктурного анализа.

Фото: Didier Descouens

Комментарии к статье
Добавить комментарий