Симметрия — это фундаментальное свойство объекта или системы оставаться неизменным при определённых преобразованиях, таких как отражение, поворот или перенос. В науке симметрия рассматривается как универсальный принцип, лежащий в основе законов физики, структуры материи, биологических форм и эстетики.
") кристаллической структуры [вещества](https://hanga.su/glossary/substance "Вещество — это форма материи, обладающая массой и занимающая пространство. Оно состоит из атомов, молекул или элементарных частиц, взаимодействующих между собой посредством фундаментальных сил. Основные состояния вещества включают твёрдое, жидкое, газообразное и плазму, однако современная физика дополнительно выделяет экзотические формы, такие как конденсат Бозе–Эйнштейна, кварк-глюонная плазма и сверхтекучие фазы.
"). Открытие не только подтверждает фундаментальные представления современной физики конденсированного состояния, но и может открыть новые возможности для создания сверхбыстрой электроники, квантовых устройств и высокоэффективных солнечных элементов. Работа была выполнена учёными Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и опубликована в журнале Nature Materials. Исследование посвящено металлогалогенидным перовскитам — классу материалов, который в последние годы считается одним из самых перспективных для энергетики и фотоники. На первый взгляд твёрдые материалы кажутся абсолютно неподвижными. Однако на атомном уровне их структура непрерывно находится в движении. Атомы совершают колебания вокруг своих положений равновесия, образуя сложную динамическую систему. В большинстве случаев эти движения хаотичны, но при определённых условиях они могут синхронизироваться и превращаться в коллективные волны, известные как фононы. Фононы часто называют квантами звука внутри кристалла. Они играют ключевую роль во многих физических процессах, включая теплопроводность, сверхпроводимость и взаимодействие света с веществом. Управление такими колебаниями считается одним из наиболее перспективных направлений современной физики материалов. В ходе [экспериментов](https://hanga.su/glossary/experiment "Эксперимент — это основа научного метода, которая позволяет проверять гипотезы, подтверждать теории и открывать новые законы природы. Это процесс, в ходе которого исследователи изучают, как различные факторы влияют на объект исследования, создавая условия, которые можно контролировать и измерять.
") исследователи использовали сверхкороткие лазерные импульсы для возбуждения двумерного перовскитного кристалла. Вместо того чтобы создавать обычные электронные возбуждения, свет воздействовал непосредственно на атомные колебания структуры. В результате возник сложный коллективный режим движения атомов, который учёные идентифицировали как моду Хиггса. Название этого эффекта связано с бозоном Хиггса, известным из физики элементарных частиц. Хотя речь идёт о совершенно разных физических системах, математическое описание процессов имеет удивительное сходство. В обоих случаях наблюдаются колебания параметра порядка — характеристики, определяющей степень симметрии системы. Для понимания явления физики часто используют аналогию с шаром на вершине идеально симметричного холма. Такое положение крайне неустойчиво. Малейшее возмущение заставляет шар скатиться в одну из многочисленных долин вокруг холма. Хотя законы системы остаются симметричными, конкретное состояние уже выбирает определённое направление, нарушая исходную симметрию. Именно такие процессы лежат в основе так называемого спонтанного нарушения симметрии — одного из важнейших понятий современной физики. В исследуемом перовските лазерные импульсы заставляли атомы совершать согласованные движения сразу по нескольким направлениям. Эти колебания временно изменяли геометрию кристаллической решётки и приближали структуру к состоянию с более высокой симметрией. Фактически свет на короткое [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") перестраивал материал, заставляя его переходить в состояние, которое невозможно получить обычным нагревом. Именно это обстоятельство вызывает особый интерес исследователей. Традиционно изменение фазового состояния вещества достигается путём изменения температуры, давления или химического состава. Однако в данном случае переход инициировался исключительно светом, без существенного нагрева материала. Учёные обнаружили, что под воздействием лазерного излучения ширина запрещённой зоны полупроводника начинает быстро изменяться. Ширина запрещённой зоны определяет способность материала поглощать свет и проводить электрический ток. Изменение этого параметра означает, что электронные свойства кристалла можно контролировать практически мгновенно. Исследователи сравнивают этот процесс с изменением цвета материала на квантовом уровне. В течение триллионных долей секунды кристалл многократно переходил между состояниями с различной симметрией, а его электронная структура непрерывно перестраивалась. Особенно интересным оказалось то, что в формировании моды Хиггса участвовали сразу два взаимосвязанных колебательных режима. Вместо простой вибрации система демонстрировала сложную когерентную суперпозицию колебаний. Подобное [поведение](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") напоминает музыкальный инструмент, в котором одновременно звучат несколько гармоник, образуя единый резонансный рисунок. Даже при увеличении мощности лазерных импульсов частоты этих колебаний оставались синхронизированными. Такая устойчивость свидетельствует о глубокой [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.
") [природе](https://hanga.su/glossary/nature "Природа — это удивительная совокупность экосистем, живых организмов и природных явлений, которые формируют наш мир. Каждый элемент природы, от мельчайших микробов до величественных гор и океанов, играет важную роль в поддержании жизни на планете.
") наблюдаемого явления и указывает на существование фундаментальных механизмов, удерживающих систему в когерентном состоянии. Перовскиты сегодня считаются одним из наиболее перспективных классов материалов для технологий будущего. Их эффективность в преобразовании солнечного света стремительно растёт, а простота производства делает их потенциальной альтернативой традиционному кремнию. Возможность дополнительно управлять их свойствами при помощи света открывает совершенно новые направления исследований. Практическое значение открытия может оказаться весьма широким. Если учёные научатся стабилизировать светоиндуцированные высокосимметричные фазы, появится возможность создавать материалы с заранее заданными электронными характеристиками. Это позволит разрабатывать сверхбыстрые оптические переключатели, новые элементы квантовых компьютеров, фотонные процессоры и более эффективные солнечные батареи. Особый интерес вызывает перспектива создания устройств, способных переключаться между различными состояниями за пикосекунды. Пикосекунда составляет одну триллионную долю секунды, поэтому подобные технологии смогут работать в миллионы раз быстрее многих современных электронных компонентов. Исследование также демонстрирует, насколько мощным инструментом становится свет в управлении свойствами вещества. Если раньше лазеры в основном использовались для изучения материалов, то теперь они всё чаще рассматриваются как средство активного изменения их структуры и функциональности. Физики считают, что обнаружение моды Хиггса в полупроводниковом перовските является лишь первым шагом. В ближайшие годы учёные планируют исследовать другие светоиндуцированные состояния вещества и попытаться создать новые фазы материалов, которые невозможно получить традиционными методами. Такие работы могут привести к появлению принципиально новых классов квантовых устройств и существенно расширить возможности современной электроники, фотоники и энергетики. **Ссылка:** «Метастабильная тетрагональная фаза в двумерных решетках галогенидных перовскитов, обусловленная когерентной модой Хиггса» [ DOI: 10.1038/s41563-025-02433-1.](https://dx.doi.org/10.1038/s41563-025-02433-1 "DOI: 10.1038/s41563-025-02433-1") - [ Нанотехнологии ](https://hanga.su/nanotechnology) - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Автоматизация ](https://hanga.su/automation) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 24 - Похожие материалы: [ATLAS фиксирует редкие распады бозона Хиггса: шаг к новой физике](https://hanga.su/1173,2025) | [Бозон Хиггса и судьба Вселенной: как частица, дающая массу, может изменить космос](https://hanga.su/1443,2025) | [Масса без Хиггса: может ли геометрия пространства сама создавать вещество?](https://hanga.su/1456,2025) | [Может ли масса возникать из геометрии: как скрытые измерения бросают вызов механизму Хиггса](https://hanga.su/1516,2025) | [Новый рубеж физики: ATLAS уточнил пределы самовзаимодействия бозона Хиггса](https://hanga.su/1668,2026) | [ЦЕРН и искусственный интеллект: как физики охотятся за редким распадом бозона Хиггса](https://hanga.su/1219,2025) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/technology#collection", "name": "Технологии", "url": "https://hanga.su/technology", "description": "Раздел «Технологии» на HangaPro – всё о новейших разработках, инновациях и трендах. Узнайте о технологиях будущего, умных устройствах, искусственном интеллекте, робототехнике и других областях." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Техно", "item": "https://hanga.su/technology" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "Физики обнаружили в перовските квантовую вибрацию Хиггса, способную изменять структуру материала", "item": "https://hanga.su/1978,2026.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "Article", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/1978,2026.md" }, "headline": "Физики обнаружили в перовските квантовую вибрацию Хиггса, способную изменять структуру материала", "description": "Международная группа исследователей совершила важный шаг в изучении квантовых материалов, впервые зафиксировав в полупроводниковом кристалле так называемую моду Хиггса — редкий коллективный режим колебаний, который способен временно изменять симметрию кристаллической структуры вещества. Открытие не только подтверждает фундаментальные представления современной физики конденсированного состояния, но и может открыть новые возможности для создания сверхбыстрой электроники, квантовых устройств и высокоэффективных солнечных элементов.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_26/7b59ba95-7fdb-4cef-961d-4ca3ad87db61.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Reviewer", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2026-06-08T18:29:03+03:00", "dateCreated": "2026-06-08T18:29:03+03:00", "dateModified": "2026-06-08T18:29:03+03:00" } ```