Физики заподозрили существование новой формы твердого вещества

Физики заподозрили существование новой формы твердого вещества

Французско-американская группа физиков обнаружила, что поведение охлажденного сплава алюминия, железа и кремния одновременно напоминает поведение кристаллов и стекол, но не является ни тем ни другим, ни даже квазикристаллом. Новую высокоупорядоченную форму вещества ученые назвали q-стеклом, ее описание опубликовано в журнале Physical Review Letters. Кратко об открытии пишет сайт американского национального института стандартизации NIST.

Кристаллами называют твердые тела, расположение атомов в которых подчинено определенной симметрии. Например, при сдвиге нескольких атомов вдоль линий кристаллической решетки на определенное расстояние их положение должно совпадать — это называется трансляционной симметрией. Если совпадение наблюдается не при смещении, а посредством поворота, такая симметрия называется вращательной.

Кристаллы всегда обладают трансляционной симметрией (иногда и вращательной), квазикристаллы — только вращательной. Стеклами называют вещества, атомы которых совершенно не упорядочены и не обладают никаким типом симметрии. При этом с точки зрения кристаллографии стеклами являются не только привычные тела из оксида кремния, но и, например, полученные резким охлаждением металлические стекла.

Поведение сплава, изученного авторами, похоже на стекло тем, что его атомы не обладают никаким типом симметрии, однако являются при этом высоко упорядоченными. При затвердевании каждый новый атом такого тела «знает» свое положение, и даже выталкивает остальные — точно так же растут кристаллы. Тем не менее, при таком росте не формируется дальнего порядка. В этом смысле такой тип вещества напоминает так называемых цыплят Пенроуза - геометрическую фигуру, которая может быть уложена в узор, упорядоченный с каждым новым слоем, но никогда не повторяющийся.

Новый тип твердого вещества получил название q-стекла. По словам авторов, ранее возможность существования такой геометрии тела была предсказана математически, однако до сих пор о реальных подобных веществах ничего не было известно.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
«Зоопарк» квазичастиц пополнился квантовыми каплями
Германо-американская группа физиков обнаружила феномен, который можно описать с помощью нового типа квазичастиц, так называемых квантовых капель или дроплетонов (dropleton). Исследование опубликовано в Nature, кратко о его значении пишет Wired. Квантовые капли обнаружились в экспериментах физиков неожиданно — существование ..
2014-02-28 2462 0 Научные открытия
0
Китайцы открыли новый вид твердого углерода
Китайские физики предложили два новых вида твердого углерода, который, вероятно, отличается относительной стабильностью. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. В настоящее время физики активно изучают преобразования, которые претерпевает ..
2012-04-4 2661 0 Научные открытия
0
Физики создали новую форму материи
Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.Конденсат ..
2017-03-05 8438 0 Научные открытия
2
Ученые предсказали существование самой легкой формы льда
Ученые из Университета Небраски-Линкольна предсказали существование семнадцатой формы льда с рекордно низкой плотностью. Результаты работы были опубликованы в журнале Science Advances.Новая форма льда, согласно исследованиям ученых, при обычных условиях представляет собой клатрат s-III — кристаллическое ..
2016-02-14 2072 0 Научные открытия
4
Ученые из МГУ уточнили законы электрогидродинамики
Ученые из Московского государственного университета (МГУ) уточнили теорию электроосмотического движения жидкости, открытого в 1807 году профессором МГУ Фердинандом Рейссом. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться в пресс-релизе, ..
2015-03-25 3442 0 Научные открытия
0
БАК заподозрили в открытии второго бозона Хиггса
Физики на Большом адронном коллайдере (БАКе) обнаружили распад на два гамма-фотона частицы массой около 700 гигаэлектронвольт. Находка ученых может указывать на существование второго бозона Хиггса, предсказываемого суперсимметричными расширениями Стандартной модели (СМ). О возможном открытии на БАКе сообщил, ..
2015-12-14 2283 0 Научные открытия
1
Доказано существование новой формы материи
Международная группа исследователей доказала существование новой формы материи — экситония. Он является конденсатом экситонов — связанных друг с другом электронов и «дырок». Впервые это состояние вещества было предсказано почти 50 лет назад. Статья ученых опубликована в журнале Science. Об этом ..
2017-12-11 14410 0 Научные открытия
0
Физики застали сверхпроводники за игрой в «Дженга»
Ученым Великобритании, США, Иордании и Канады удалось, по их словам, добиться существенного прогресса в понимании механизма возникновения высокотемпературной сверхпроводимости. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Nature, кратко с ним можно ознакомиться на сайте Кембриджского университета. В своей работе ученые ..
2014-06-18 2324 0 Научные открытия
0
Ученые впервые получили металлический водород
Ученым из Германии и США удалось сжать до состояния металла жидкий дейтерий (изотоп водорода). Это новый шаг на пути к созданию твердого металлического водорода, сообщается в журналеScience. В 1935 году Хиллард Хантингтон и Юджин Вигнер выдвинули теорию, по которой для получения металлического водорода ..
2015-07-01 7813 0 Научные открытия
1
Адронный коллайдер подтвердил теорию суперсимметрии
Ученые-физики из Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), зарегистрировали и экспериментально подтвердили существование одного из самых редких видов распада частиц в природе. Существование такого вида распада наносит сокрушительный удар по теории ..
2012-11-16 4299 4 Научные открытия
0
Физики наблюдали странное движение электрона
Ученые из Японии и Австрии исследовали энергетические уровни Ландау свободного электрона при его движении в магнитном поле. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте RIKEN. Энергетические уровни Ландау возникают при движении ..
2014-08-09 3152 0 Научные открытия
0
Нобелевскую премию по физике дали за бозон Хиггса
Нобелевская премия в области физики присуждена профессорами Питеру Хиггсу и Франсуа Энглеру. Как объявили во вторник в Нобелевском комитете в Стокгольме, премия присуждена за "обнаружение механизма, который помогает нам понимать происхождение массы субатомарных частиц, существование которого было доказано ..
2013-10-9 2406 0 Научные открытия
0
Физики из Тэватрона отвергли экзотические свойства бозона Хиггса
Физики из Тэватрона (коллайдера в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми — Фермилаба) продолжают сообщать о полученных ими ограничениях на свойства бозона Хиггса. Об этом рассказывает Science News. На этот раз физики из коллабораций CDF и D0 сообщили о том, что им удалось проанализировать результаты своих экспериментов ..
2015-04-09 4651 0 Научные открытия
0
БАК поможет найти ученым новую форму материи
Большой адронный коллайдер (БАК, Large Hadron Collider - LHC) уже сыграл важную роль в открытии так называемой Божественной частицы, и теперь самый большой в мире коллайдер частиц, возможно, поможет ученым обнаружить новую форму материи, известную как тетракварк. Согласно ..
2014-04-14 2691 0 Научные открытия
0
Ученые объяснили необычные свойства «четырехмерного» оксида железа
Международная группа ученых при участии специалистов Московского государственного университета имени Михаила Ломоносова исследовала поведение недавно открытого нового оксида железа Fe4O5, описала его сложную структуру и предложила объяснение его необычным свойствам. Работа опубликована в журнале Nature ..
2016-04-12 2358 0 Научные открытия
1