Pha lỏng lục giác được quan sát trực tiếp trong các vật liệu siêu mỏng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Vienna lần đầu tiên đã quan sát trực tiếp quá trình nóng chảy của các vật liệu hai chiều (2D) siêu mỏng ở cấp độ nguyên tử. Sử dụng một lớp bạc iodua (AgI) dày chỉ một nguyên tử, kẹp giữa các tấm graphene và được nung nóng bên trong kính hiển vi điện tử truyền qua quét (STEM), họ đã ghi lại video thời gian thực của quá trình nóng chảy. Thiết lập này, kết hợp với mạng nơ-ron AI để theo dõi từng nguyên tử qua hàng nghìn khung hình, đã cho phép hiểu biết chưa từng có về các chuyển pha của vật liệu 2D, vốn khác biệt cơ bản so với vật liệu khối do chuyển động nguyên tử bị giới hạn trên một mặt phẳng. Quan sát của họ đã xác nhận sự tồn tại của pha lục giác—một trạng thái được lý thuyết hóa từ những năm 1970 nhưng chưa từng được nhìn thấy trực tiếp trong các vật liệu liên kết tự nhiên—nơi khoảng cách giữa các nguyên tử trở nên không đều như chất lỏng, nhưng trật tự góc vẫn duy trì như trong chất rắn. Quan trọng là, trong khi chuyển pha từ rắn sang pha lục giác diễn ra dần dần như dự đoán, chuyển pha tiếp theo từ pha lục giác sang chất lỏng lại xảy ra đột ngột thay vì liên tục,