Læs højt Et team af videnskabsfolk fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) opdagede en ny fasetilstand ved smeltning af en tynd krystalfilm. I den såkaldte hexatiske fase er filmens molekyler stort set frie til at bevæge sig, selvom der stadig er en langvarig molekylær orden. Filmen har derfor egenskaber af både en væske og et fast stof. Dette rapporteres i tidsskriftet Physical Review Letters (bind 89, referencenummer 076101). Forskerne omkring Ravi Radhakrishnan undersøgte først de fysiske processer, der er involveret i smeltningen af ​​en film af kulstoftetrachlorid, som kun er to molekyler tyk ved hjælp af computersimuleringer. De 64.000 simulerede molekyler i filmen blev arrangeret i en hexagonal rækkefølge under opvarmning, hvor hvert molekyle blev gennemsnitligt omgivet af 6 naboer. Selvom molekylerne er frit bevægelige, har filmen således en lang rækkevidde, såkaldt lang rækkevidde.

Efterfølgende eksperimenter med carbontetrachloridmolekyler fanget i et porøst carbonlag bekræftede computersimuleringerne: Filmens elektriske egenskaber var nøjagtigt som forudsagt af computersimuleringer, når det porøse lag blev opvarmet. forskerne havde således indirekte bevist eksistensen af ​​faseovergangen. Ifølge eksperimenterne er den hexatiske fase stabil over et temperaturområde på mere end 60 grader celsius.

Hexatiske faser af tynde film blev teoretisk forudsagt allerede i 1970'erne og bekræftet eksperimentelt et årti senere i en film med cigareformede molekyler. Indtil Radhakrishnans arbejde var det imidlertid uklart, om hexatiske faser kunne dannes af molekyler med en simpel sfærisk struktur, såsom carbontetrachlorid. Derudover er det også overraskende, at fasen er stabil i et porøst materiale. Forskerne undersøger i øjeblikket de mekaniske og elektriske egenskaber ved den nye fasetilstand for mulige anvendelser til fremstilling af nye materialer.

Stefan Maier-annonce

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg