Вводная картинка

Немецкие физики предсказали "антикристаллы" внутри потухших звезд

Наука и техника

Немецким физикам удалось доказать существование "антикристаллов", образованных "дырками" в электронной структуре вещества, сообщает New Scientist. Гипотезу о том, что не только атомы, но и "пустые места" могут подчиняться определенной симметрии, сформулировали еще в 1960-х годах прошлого века.

Вакансии, или "дырки", соответствуют незанятым электронами позициям в твердом веществе. Поскольку вакансий намного меньше, чем узлов кристаллической решетки, обычно они распределены случайным образом. Наблюдать их непосредственно нельзя, но, если расположение дыр становится упорядоченным, это ведет к изменению характеристик, которые позволяют измерить обычные приборы.

В Кьельском университете образование "кристаллов из дырок" наблюдали в ходе компьютерного эксперимента. В нем "антикристаллы" появлялись внутри гипотетического полупроводника. Исследователи выяснили, что при температуре 9 градусов Кельвина и высокой концентрации вакансий они самостоятельно "кристаллизуются" - так, как это делают молекулы жидкости при охлаждении.

Михаэль Бониц, который руководит исследовательской группой, говорит, что его результат имеет несколько неожиданных применений. Обычно систему зарядов в полупроводниках рассматривают как разновидность плазмы. Структуры, похожие на найденные Боницем, могут встречаться и в "обычной" плазме. В частности, это относится к веществу "белых карликов" - остывающих сверхплотных звезд.

Кроме того, заметил Бониц, его исследования имеют непосредственное отношение к высокотемпературной сверхпроводимости, Открытая около 100 лет назад, сверхпроводимость (то есть исчезающе малое сопротивление) до сих пор не нашла широкого применения из-за того, что для нее требуются близкие к абсолютному нулю температуры. "Беспрепятственному" движению электронов мешает тепловое движение атомов. Если упорядочить расположение зарядов, добиться желаемого эффекта при обычных температурах, возможно, будет проще, считают ученые.