Nacházíte se

Domů

Studie odhalila nové vlastnosti molekul vody

B.P.Gorshunov1,2,3, V.I.Torgashev4, E.S.Zhukova1,2,3, V.G.Thomas8,9, M.A.Belyanchikov1, C.Kadlec6, F.Kadlec 6, M.Savinov6, T.Ostapchuk6, J.Petzelt6, J.Prokleška7, P.V.Tomas5, E.V.Pestrjakov10, D.A.Fursenko5, G.S.Shakurov11, A.S.Prokhorov1,2, V.S.Gorelik12, L.S.Kadyrov1, V.V.Uskov1, R.K.Kremer13 & M.Dressel3

Nature Communications 7 (2016) 12842, doi: 10.1038/ncomms12842

Studie se experimentálně a teoreticky zabývala dielektrickými vlastnostmi molekul vody zachycených v krystalech berylu. V jeho krystalové mříži jsou nanoskopická pravidelně uspořádaná místa, kde molekuly zůstávají a mohou se pootáčet. Na rozdíl od kapalné vody se zde netvoří vodíkové můstky, molekuly však interagují svými dipólovými momenty. Bylo dokázáno, že díky tomu mají molekuly tendenci natáčet se stejným směrem a vytvářet tak lokální elektrické pole. Takovéto uspořádání by proto mohlo existovat i v jiných látkách a hrát roli v některých procesech, jichž se voda účastní.

Molekuly vody, zachycené v pravidelných odstupech několika nanometrů v krystalu berylu, se pootáčejí okolo jeho šestičetných os symetrie (černé šipky). Dipólové momenty molekul (červené šipky) navzájem interagují a při snižování teploty vykazují tendenci k vzájemnému uspořádání.

1Moscow Institute of Physics and Technology, 141701 Dolgoprudny, Moscow Region, Russia
2A.M. Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, 119991 Moscow, Russia
31. Physikalisches Institut, Universität Stuttgart, 70569 Stuttgart, Germany
4Faculty of Physics, Southern Federal University, 344090 Rostov-on-Don, Russia
5Institute of Geology and Mineralogy, Russian Academy of Sciences, 630090 Novosibirsk, Russia
6Institute of Physics AS CR, Na Slovance 2, 18221 Praha 8, Czech Republic
7Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, 121 16 Prague 2, Czech Republic
8Mathematical Department of The National Research University Higher School of Economics, 101000 Moscow, Russia
9Independent University of Moscow, 119002 Moscow, Russia
10Institute of Laser Physics, Russian Academy of Sciences, 630090 Novosibirsk, Russia
11Kazan Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences, 420029 Kazan, Russia
12P.N. Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences, 119991 Moscow, Russia
13Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, 70569 Stuttgart, Germany