Физики впервые наблюдали промежуточную фазу плавления ультратонкого слоя

Группа исследователей из Венского университета сообщила о прямом наблюдении гексатической фазы в двумерном кристалле и обнаружила, что последующий переход в жидкость идёт по неожиданному сценарию. Работа выполнена на монослое иодида серебра AgI, зажатом между двумя листами графена и нагретом до 1100 °C в сканирующем просвечивающем электронном микроскопе.

Теоретические модели двумерного плавления описывают последовательность «твёрдое тело — гексатическая фаза — жидкость» с плавным, многостадийным разрушением порядка. В гексатической фазе атомы теряют дальний порядок по расстояниям, но частично сохраняют угловой порядок, образуя своеобразное «шестигранное» состояние. Существование такого режима предполагалось с 1970‑х годов, но его не удавалось надёжно зафиксировать в реальном кристалле.

Австрийские физики решили задачу, поместив один атомный слой AgI между графеновыми оболочками, которые одновременно защищали образец и обеспечивали равномерный нагрев. В режиме видео с атомным разрешением команда зарегистрировала, что примерно за 25 °C до плавления структура переходит в гексатическое состояние: расстояния между атомами становятся хаотичными, тогда как угловой порядок ещё заметен.

Однако дальнейшая эволюция оказалась резкой: переход от гексатической фазы к полностью жидкому состоянию происходил скачком, без постепенного «размытия» порядка, которого ожидали из классических теорий двумерных систем. На финальной стадии картина напоминала привычное трёхмерное плавление.

По словам авторов, анализ стал возможен благодаря алгоритмам искусственного интеллекта, отслеживающим координаты каждого атома в кадре. Результаты показывают, что двумерные ковалентные кристаллы могут плавиться по более сложным сценариям, чем предусматривали существующие модели, и требуют пересмотра представлений о фазовых переходах в материалах атомарной толщины, сообщает ixbt.com.

Обратите внимание: Оседлают волну благодати в декабре-2025: Володина обнадежила три знака зодиака