"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
24.02.2021 16:37 |
Физики подтвердили полиморфизм льда и открыли лед-XIX Японские физики открыли новую фазу воды, существующую при высоком давлении, и подтвердили полиморфизм льда. Оказалось, что новая фаза существует внутри уже известной — до сих пор существование таких структур ставилось под сомнение. Ученые применили к уже известному льду-VI давление от 0,88 до 2,20 гигапаскалей. В итоге этот диапазон разделился пополам: в левой половине образуется уже известный лед-XV, а в правой — ранее неизвестный лед-XIX. Самостоятельность новой фазы подтверждается анализом диэлектрической проницаемости и нейтронной дифракции. Статься опубликована в Nature Communications.
На сегодняшний день известно уже более 20 кристаллических и аморфных модификаций водяного льда. Такое разнообразие возникает благодаря гибкости водородных связей. А возникающее из-за них упорядочение атомов водорода в структуре льда сильно влияет на механические и структурные свойства льда. Например, из-за этого блокируется вращение молекул воды, а также возникают сегнетоэлектрические и антисегнетоэлектрические структуры. Из-за того, что фазовые состояния льда очень близки друг к другу по энергиям, пока остается вопросом, ведет ли беспорядочное расположение атомов водорода к одной упорядоченной фазе или сразу к нескольким. Недавние исследования льда VI под высоким давлением выявили возможное образование ранее неизвестной фазы — льда 𝛽-XV — вариации уже известного льда-XV. Но для окончательного подтверждения самостоятельности новой фазы не хватило экспериментальных данных.
Группе ученых под руководством Ре Яманэ (Ryo Yamane) из Университета Токио удалось подтвердить существование упорядоченной фазы в структуре льда-VI, и как следствие — ранее не подтвержденный полиморфизм льда. Новую фазу назвали льдом-XIX. Для подтверждения ее существования, ученые использовали методы диэлектрической и нейтронной спектроскопии в диапазоне давлений от 0,88 до 2,20 гигапаскалей. Исходные образцы льда-VI получали при комнатной температуре, а его диэлектрические свойства измеряли при температурах от 100 до 150 кельвин в указанном диапазоне давлений. Фазовые переходы из льда-VI в другие упорядоченные состояния наблюдались при температурах от 120 до 130 кельвин. Это сопровождалось сильным падением диэлектрического сигнала, что свидетельствует о появлении новой фазы. Новая линия фазовой диаграммы, отвечающая за фазовый переход между уже известным льдом-VI и новым льдом-XIX находится на уровне 1,5-1,6 гигапаскалей. Причем слева от этой линии, то есть в области более низкого давления происходит уже известный переход из льда-VI в лед-XV. Он сопровождается увеличением объема. А справа от этой линии — в области более высокого давления — происходит переход в ранее неизвестную фазу. Этот переход сопровождается уменьшением объема.
Чтобы подтвердить самостоятельность новой фазы и ее отличие от уже известного льда-XV, помимо изменения объема и резкого падения диэлектрического отклика, авторы использовали методы нейтронной дифракции в диапазоне давления от 1,6 до 2,2 гигапаскалей и при температурах от 80 до 150 кельвинов. Переход из исходного льда-VI в новый лед-XIX выражается в появлении новых сигналов за счет понижения симметрии кристалла. При этом в случае льда-XV, часть этих сигналов не выявляется. Это означает, что в области от 1,6 до 2,2 гигапаскалей действительно образуется ранее неизвестная самостоятельная фаза.
Открытие и описание новых фаз льда — это очень важная область исследования твердых тел. Открытия в этой области помогают понять не только свойства воды в определённых условиях, но и свойства нашей и других планет, возможно содержащих воду. Более того, некоторые типы кристаллов льда могут обладать очень необычными свойствами. Например, японские физики предсказали кристалл с пониженной плотностью и пористой структурой.
По информации https://nplus1.ru/news/2021/02/24/ice-XIX
|
24.02.2021 16:30 |
В результате слияния двух белых карликов образовалась эта странная зелёная звезда
Белый карлик – это не типичная звезда. В то время как звёзды главной последовательности, такие как наше Солнце, перерабатывают материал в своих ядрах, чтобы не . . . |
24.02.2021 14:21 |
Вода может быть обнаружена на всех планетах Млечного пути
Исследователи из Копенгагена предложили новую теорию возникновения жизни. Они провели исследование, в ходе которого выяснили, что вода могла появиться на планете . . . |
24.02.2021 14:16 |
Россиян предупредили о наступлении новой климатической эпохи
Сочетание сильных морозов и осадков этой зимой связано с наступлением новой климатической эпохи, заявила главный специалист метеобюро Москвы и области Татьяна . . . |
24.02.2021 13:54 |
Большие галактики пожирают звездообразующий газ у своих меньших «сестер»
Известно, что большие галактики очищают пространство внутри себя от газа, занимающих пространство между звездами меньших галактик-спутников. В новом . . . |
24.02.2021 13:50 |
Фобос и Деймос могли быть частью одного и того же небесного тела
Оно распалось на куски около трех миллиардов лет назад Некоторые особенности орбит и необычное расположение Деймоса и Фобоса можно объяснить тем, что они . . . |
24.02.2021 13:39 |
Россиян предупредили о приближении малого ледникового периода
Вместо глобального потепления человечество ждет малый ледниковый период, заявил в интервью "Российской газете" океанолог, академик РАН, научный руководитель . . . |
24.02.2021 13:25 |
Ученый заявил о рекордной концентрации углекислого газа в атмосфере
Концентрация диоксида углерода в атмосфере земли достигла уровней, которых не было миллионы лет, заявил британский исследователь-натуралист, тележурналист Дэвид . . . |
23.02.2021 14:04 |
Ученые создали «черную дыру» и доказали излучение Хокинга
Ученые Израильского технологического института создали в лабораторных условиях звуковой аналог черной дыры, подтвердив существование устойчивого излучения . . . |
23.02.2021 11:38 |
Млечный Путь может быть заполнен планетами с океанами и континентами подобно Земле
Астрономы давно изучают огромную вселенную в надежде обнаружить инопланетные цивилизации, но для того, чтобы на планете была жизнь, должна присутствовать жидкая . . . |
23.02.2021 10:40 |
“Хаббл” наблюдает за остатком сверхновой в Малом Магеллановом Облаке
Массивная звезда взорвалась в Малом Магеллановом Облаке между 2000 и 1000 лет назад и оставила после себя расширяющийся газообразный остаток получивший название 1E . . . |
23.02.2021 10:26 |
AMD обогнала Intel на рынке процессоров
Война между двумя технологическими компаниями продолжается в течение многих лет. Как сообщают источники, AMD впервые с 2006 года обогнала Intel на рынке процессоров. О . . . |
23.02.2021 10:17 |
«Он бросил вызов аксиоме»: 195 лет неевклидовой геометрии Лобачевского
195 лет назад (11 (23) февраля 1826 г.) на заседании физико-математического факультета Императорского Казанского университета Николай Иванович Лобачевский впервые . . . |
23.02.2021 10:12 |
Измерен предел квантовой скорости перемещения атома
Физики из Германии, Италии и США экспериментальным путем получили минимальное время, необходимое для перемещения атома из одного места в другое без изменения его . . . |
23.02.2021 09:58 |
Фото дня: зловещий Чёрный Глаз, приглядывающий из космоса
Сегодня на сайте космического телескопа «Хаббл» (Hubble Space Telescope) в рубрике «изображение недели» представлен снимок удивительной красоты: запечатлён объект с . . . |
22.02.2021 19:22 |
Вулканолог описал последствия извержения супервулкана Йеллоустоун
На северо-западе США находится супервулкан Йеллоустоун, который заставляет дрожать многих. Специалист Клайв Оппенгеймер озвучил прогноз относительно . . . |
22.02.2021 19:11 |
Второй раз в истории локализован источник частицы-призрака
От сверхмассивной черной дыры до Южного полюса: ученые идентифицируют первое нейтрино, связанное с событием приливного разрушения. Второй раз за всю историю . . . |
22.02.2021 18:44 |
Миссия «Юнона» запечатлевает столкновение метеора с Юпитером
Своевременные наблюдения играют большую роль в астрономии. Если астроном направит используемый им научный инструмент в нужное время на нужную область . . . |
22.02.2021 18:26 |
Как формируются звёздные скопления?
Молодые массивные звёздные скопления представляют собой системы звёзд, гравитационно связанных друг с другом, общая масса которых в десятки тысяч раз больше . . . |
22.02.2021 18:23 |
“Хаббл” передал красивый снимок галактики UGC 3885
UGC 3885 – спиральная галактика, находящаяся на расстоянии примерно 180 миллионов световых лет от нас. Также известная как LEDA 21195, 2MASX J07310706 + 5928539 и Z 286-24 в различных . . . |