27.02.2001
Представьте себе, что вода в чайнике, стоящем на огне, вдруг замерзла. Такого не может быть в привычном для нас мире, но микромире атомных кластеров случается. Недавно группа немецких физиков из Фрибургского университета (University of Freiburg) в тонких экспериментах наблюдала, как микроскопический кластер охладился при подводе к нему энергии лазером. Этот удивительный эффект был заранее предсказан теоретиками и не противоречит законам физики.
Дело в том, что в обычных телах атомов на поверхности или на границе между твердым телом и жидкостью гораздо меньше, чем внутри, и они дают малый вклад в общую энергию тела. Плавление тел, как правило, происходит постепенно, с поглощением энергии при определенной температуре. В малых кластерах ситуация прямо противоположная. Большинство атомов в кластере расположено на границе. Их нельзя однозначно считать ни твердыми, ни жидкими. Кластеру энергетически невыгодно быть наполовину твердым или жидким, потому что слишком много энергии потребуется на удержание границы. Он может расплавиться только целиком и в некотором диапазоне температур. Поэтому при подводе к твердому кластеру только части необходимой для плавления энергии ему выгодно использовать тепловую энергию атомов для завершения плавления, что и приводит к понижению температуры. В эксперименте ученые наблюдали падение температуры на одну десятую градуса при подводе одного электрон-вольта энергии к кластеру из 147 атомов натрия вблизи температуры плавления.

Источник: Журнал "Компьютерра"