Фізики з Небрасского (США) і Сяменьского (Китай) університетів отримали «одномірний» сегнетоелектричних лід.

Сегнетоелектриками називають матеріали, що володіють в деякому інтервалі температур спонтанною поляризацією. Молекули води, як відомо, полярні, і певне їх розташування при утворенні льоду цілком може давати сегнетоелектричних ефект. Передбачається, що такий лід існує на Урані, Нептуні чи Плутоні.

Створити в лабораторних умовах чистий тривимірний зразок сегнетоелектричної льоду практично неможливо. Автори постаралися спростити завдання і працювали з водяним «проводом», розмістивши молекули H2O в нанорозмірного каналі. Температуру, зафіксовану на рівні 350 К, поступово почали знижувати, і коли вона дійшла приблизно до 277 До (4 ˚ C), вчені зафіксували перетворення «одномірної» рідини в лід. «Температура замерзання повинна відрізнятися від звичайної, так як вода знаходиться в обмеженому просторі каналу, – коментує учасник дослідження Сяо Чен Цзен (Xiao Cheng Zeng). – Але ми поки не знаємо, чому в даному конкретному випадку точка замерзання змістилася вгору ».

Зверху: молекули води в каналі при 300 К. У центрі і знизу зображений «одномірний» лід у двох різних конфігураціях зовнішнього електричного поля; червоним і зеленим виділені атоми кисню і водню, а помаранчевими пунктирними лініями позначені водневі зв'язки. (Ілюстрація з журналу Proceedings of the National Academy of Sciences.)

У точці фазового переходу і при більш низькій температурі в 175 До фізики також зареєстрували діелектричні аномалії.

Досліди показали, що власний електричний дипольний момент отриманого льоду, як і будь-якого справжнього сегнетоелектрики, можна переорієнтувати з допомогою зовнішнього електричного поля. Оскільки випробувана методика виявилася цілком вдалою, вона ще стане в нагоді при створенні нових сегнетоелектричних матеріалів.

За матеріалами: PhysOrg

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ