Сформированный недавно универсальный закон плотности фононных состояний жидкостей экспериментально подтвердился в хоте экспериментов. Данный труд уже опубликован в Journal of Physical Chemistry Letters.
Для измерения плотности фононных состояний редких металлов, воды и полимерных жидкостей в Австралийской организации по атомным наукам и технологиям (ANSTO) физиками применялся нейтронный спектрометр Pelican. В 2021 году Матео Бальоли и Алессио Закконе сформировали универсальный закон плотности фононных состояний жидкости, теперь же проводя работу в области низких энергий была подтверждена зависимость плотности состояний от частоты. Предложенная математическая теория помогла решить задачи по разделению сложных энергетических состояний для жидкостей.
«Для расчёта и понимания таких фундаментальных свойств материи как теплопроводность, удельная теплоёмкость или взаимодействие света и материи не разобраться без основных понятий. Основной точкой для этого является распределение энергии волн или частот, распространяющихся в веществе». – поведал профессор Закконе.
По ряду причин предсказать плотность фононных состояний жидких тел довольно проблематично из-за нестабильности. К числу проблем учёные отнесли то, что жидкость может течь, а атомы активно диффундируют.
«Процессы в твёрдом теле сильно отличаются от тех, что происходят в жидких материалах. В последних атомы совсем не так взаимодействуют друг с другом. После взаимодействия конфигурации атомов после восстановления будут отличаться, Отношения между атомами нельзя назвать гармоничными, по причине того, что они будут продолжать скользить мимо друг друга и быстро диффундировать» - утверждает соавтор исследования, Калеб Стампер.
По степени важности новый универсальный закон для физики жидкостей вполне сопоставим с законом теплоёмкости Дебая, что сформирован в 1912 году и является необходимым для исследования твёрдых тел.