Teadlased leiutasid kvantfenomenil põhinevad «ajakristallid»

Teemandid on ühed tuntumad kristallid. Pilt on illustreeriv. Foto: Alexey Kudenko / RIA Novosti / Scanpix

Kui tavaliste kristallide struktuur kordub ruumis, siis laboritingimustes loodud ajakristallid kordavad oma ülesehitust aga ajas.

Üks kuulsamaid kristallivõre struktuure on vast tavaline söögisool ehk naatriumkloriid, mille kristallis korduvad teatavasti üksteise järel naatriumi ja kloori aatomid, moodustades niimoodi korrapärase struktuuri. Ajakristalli struktuur on samuti korrapärane, kuid selle kordused on hoopis ajalised, kirjutab Science News.

Varem oli teada vaid kaks ühendit, mis sedalaadi kristallistruktuure moodustasid. Teadusajakirja Physical Review Letters maikuu esimeses numbris ilmus aga koguni kaks teadusartiklit, milles uute ajakristallide loomist kirjeldatakse. Neist esimese, ühendi nimega monoammoonium fosfaat kohta avaldati teine teadustöö ka ajakirjas Physical Review B. Teine ajakristall moodustus tähekujulisi molekule sisaldavas vedelikus.

Mõlemal juhul seisneb kristalli ajaline struktuur tema osakeste kvantolekut kirjeldaval omadusel spinnil. Nimelt muutub kristallide osaks olevate osakeste spinn perioodiliselt. Monoammoonium fosfaadi puhul on veel tähelepanuväärne, et tegemist on n-ö traditsioonilise, selge füüsilise kujuga kristalliga, mis ei esine vedelas lahuses.

Kuivõrd tegemist on alles väga uue nähtusega, ei ole veel selge, kas ajakristallidel ka selget rakendust on. Küll aga võib arvata, et lähiaastatel ilmub veel teisigi ajalise struktuuriga ühendeid kirjeldavaid teadustöid.