Найлегша рідина в природі
Dec. 3rd, 2012 11:21 pmНауковці з Токійського університету отримали експериментально рідку фазу двомимірного гелію-3 при температурі, близькій до абсолютного нуля (0.08 K). Чим і довели, що така фаза в принципі існує, розв’язавши довготривалий срач з цього приводу: вважалося, що двовимірний гелій-3 при абсолютному нулі залишається газом.
Як робиться двовимірний гелій? На графітову підкладку засипають одноатомним шаром гелія-4, зверху кладуть ще один шар гелія-3 товщиною в один атом — завдяки цьому і маємо ідеальний двовимірний газ:

© APS/Alan Stonebraker, з особливим цинізмом спижжено з «Physics»
Який перестає бути газом при приблизно 80 мК і згортається у краплі рідини. Ну і хуй з ним, скажете ви. Цікавинка цього відкриття в тому, що густина таких грапельок — 0.6–0.9 атомів/нм2, себто відстань між сусідніми атомами — 1.1–1.4 нм. Це пиздець як дохуя: діаметр атома гелію — 0.062 нм, довжина зв’язку H–H у молекулі водню — 0.05 нм, стала ґратки у нікеля fcc — a=0.352 нм*. Словом, такі відстані характерні для газу, а аж ніяк для рідини. Так от, автори стверджують, що двовимірний гелій–3 у рідкому стані має найменшу густину серед усіх відомих людству рідин.
Це ще раз ілюструє, як багато лишилося незвіданого у таких простих і здавалося б, відомих об’єктах.
*upd: Хейрі пише, шо я мудак, і ці відстані не мають стосунку до міжмолекулярних відстаней у рідинах, так і є, але на моє виправдання — довжина хімічних зв’язків таки впливає на загальну масову густину, хоч і не зовсім лінійно.
Як робиться двовимірний гелій? На графітову підкладку засипають одноатомним шаром гелія-4, зверху кладуть ще один шар гелія-3 товщиною в один атом — завдяки цьому і маємо ідеальний двовимірний газ:

© APS/Alan Stonebraker, з особливим цинізмом спижжено з «Physics»
Який перестає бути газом при приблизно 80 мК і згортається у краплі рідини. Ну і хуй з ним, скажете ви. Цікавинка цього відкриття в тому, що густина таких грапельок — 0.6–0.9 атомів/нм2, себто відстань між сусідніми атомами — 1.1–1.4 нм. Це пиздець як дохуя: діаметр атома гелію — 0.062 нм, довжина зв’язку H–H у молекулі водню — 0.05 нм, стала ґратки у нікеля fcc — a=0.352 нм*. Словом, такі відстані характерні для газу, а аж ніяк для рідини. Так от, автори стверджують, що двовимірний гелій–3 у рідкому стані має найменшу густину серед усіх відомих людству рідин.
Це ще раз ілюструє, як багато лишилося незвіданого у таких простих і здавалося б, відомих об’єктах.
*upd: Хейрі пише, шо я мудак, і ці відстані не мають стосунку до міжмолекулярних відстаней у рідинах, так і є, але на моє виправдання — довжина хімічних зв’язків таки впливає на загальну масову густину, хоч і не зовсім лінійно.