В материалах, имеющих несимметричные структуры - такими, в частности, являются пьезоэлектрические кристаллы - происходит разделение зарядов при сжатии кристаллов. Если деформация достаточно велика, материал разрушается, и образующиеся на поверхности заряды рекомбинируют с образованием искрового разряда.

Проф. Кеннет Саслик (Kenneth S. Suslick) и д-р Натан Эддингаас (Nathan C. Eddingsaas) из университета штата Иллинойс обнаружили возможность усиления этого эффекта путем помещения кристаллов в расплавленный парафин, в котором растворены различные газы, и последующей обработки ультразвуковыми волнами, сообщает PhysicsWeb.

При этом облучении возникает эффект акустической кавитации, которая проявляется в возникновении и схлопывание миллионов газовых пузырьков. В результате кавитации генерируются ударные волны, которые сталкивают отдельные мелкие кристаллы с огромной скоростью. Ученые зарегистрировали излучение в случае двух молекулярных кристаллов с пьезоэлектрическими свойствами - сахарозы и резорцина (ароматическое вещество, производное бензола).

Если в атмосфере азота разрушить эти кристаллы обычными механическими средствами, кристаллы люминесцировали, и, кроме того, возникало и свечение азота. Если те же кристаллы помещали в парафин с растворенным в нем азотом и подвергали ультразвуковой обработке, то излучение многократно возрастало - его можно было видеть даже при дневном свете.

Используемый в этих опытах ультразвук имел частоту в 20 кГц. Ученые объяснили резкое усиление свечения тем, что разрушение кристаллов под действием ударных волн приводит к огромному росту поверхности твердого тела. Излучение наблюдалось и тогда, когда азот заменяли на аргон или гелий, потенциал ионизации которых гораздо выше.

Профессор Саслик, который занимается изучением ультразвуковых воздействий около 30 лет, считает это открытие одним из наиболее значительных в своей научной карьере. Физики по существу получили новый метод исследования твердых тел. Изучая люминесценцию кристаллов в условиях ультразвукового облучения, можно проследить условия образования трещин и разрушения кристаллов.

Интересные материалы:

• Sony выпустит первый OLED-телевизор уже в 2007 году
• calc5.com: сайт-графический калькулятор
• Seagate сообщила о результатах 2 квартала 2007 финансового года
• Sony сообщила о росте чистой прибыли на 2%
• "Триколор ТВ" смотрят полмиллиона российских семей

все новости