2020年6月16日
1972年,物理学家阿伯丁大学科斯特利兹和David j . Michael Thouless发表了开创性的理论阶段变化如何发生在二维材料。欧洲杯足球竞彩
很快的实验表明,理论正确捕获的过程从超流氦膜过渡到正常的流体,帮助开创一个新时代的研究超薄材料,阿伯丁大学科斯特利兹,更不用说获得布朗大学教授,Thouless股票2016年诺贝尔物理学奖。欧洲杯足球竞彩
但是Kosterlitz-Thouless (k - t大灭绝)理论旨在解释比超流体过渡。两家公司还希望它可能解释二维固体可以融化成液体,但实验迄今为止未能清楚地验证理论在这种情况下。现在,新的研究布朗的另一组物理学家可能有助于解释理论和实验之间的不匹配。
这项研究发表在美国国家科学院院刊》上欧洲杯线上买球显示出杂质,“额外”原子晶体结构的材料,会破坏系统的订单,导致融化开始在k - t大灭绝理论预测。结果是一个一步融化的更完整的物理理论,研究人员说。
“固液过渡是我们都熟悉的东西,然而这是一个现代物理学的重大失败,我们仍然不明白它是怎么发生的,”凌章新胜说,布朗的物理学教授和高级新论文的作者。“我们显示的是杂质——不包括在k - t大灭绝理论但总是发现在现实的材料做的,融化过程中扮演了重要的角色。”欧洲杯足球竞彩
虽然细节仍然是一个主要的谜,科学家有一个基本的了解固体融化。随着温度的增加,晶体晶格的原子固体开始摇晃。如果抖动变得太暴力维系的晶格,固体融化成液体。但是如何融化过程开始,为什么它开始在某些地方在坚实而不是别人还不清楚。
在这个新的研究中,研究人员用聚苯乙烯微粒悬浮在高度去离子水。欧洲杯猜球平台带电粒子之间的电场力使他们在晶莹晶格排列类似于原子排列在一个坚实的材料。欧洲杯猜球平台用一束激光将单个粒子,研究人员可以看到晶格缺陷影响晶格的顺序。欧洲杯猜球平台
缺陷可以一般有两种形式——空缺,粒子在哪里失踪,和插页式广告,比应该有有更多的粒子。欧洲杯猜球平台这项新研究特别是看着插页式广告的影响,没有先前的研究调查。
研究发现,尽管一个间隙在给定区域晶格的行为差异不大,两个插页式广告产生了重大影响。
“我们发现,两个间隙缺陷打破对称的结构,单一的缺陷不,”凌说。“对称断裂导致当地融化k - t大灭绝之前预测。”
这是因为k - t大灭绝理论处理缺陷,来自热波动,而不是缺陷可能已经存在于晶格。
“真正的材料欧洲杯足球竞彩是混乱的,”凌说。“总有杂质。简而言之,系统不能区分杂质和缺陷由热骚动,导致融化之前预计是什么。”
这项研究中所使用的技术可能是有用的在其他地方,研究人员说。例如,它可能是有用的在研究硬玻璃过渡的粘性液体,这一现象与固液过渡,也缺乏一个完整的解释。
“我们认为我们有意外的发现了一种新的方法来揭示材料物理学中对称断裂机制,“欧洲杯足球竞彩凌说。“方法本身可能是本文最重要的除了发现。”
论文的合著者是前布朗博士生Sung-Cheol Kim Yu Lichao Alexandros Pertsinidis,他们都完成了博士学位论文的凌实验室在布朗。这项研究是由美国国家科学基金会支持(DMR - 1005705)。欧洲杯线上买球
来源:https://www.brown.edu/