Ученые создали вещество в новом магнитном состоянии

Физикам Массачусетского технологического института удалось экспериментально продемонстрировать, что вещества могут существовать в состоянии квантовой спиновой жидкости. Научная работа была опубликована в журнале Nature, а краткое содержание ее изложено на сайте института.

Магнитное состояние материала, как объясняют ученые, определяется направлением магнитных моментов его электронов. При локальном совпадении в веществе ориентации у разных молекул, оно обладает магнитным моментом. Подобные вещества называют ферромагнетиками. Действие отдельных магнитных моментов взаимно компенсируется, если они ориентированы в противоположные стороны. Такие вещества известны как антиферромагнетики.

В конце прошлого столетия учеными было предсказано существование веществ с постоянно меняющейся ориентацией магнитных моментов. Такие вещества, с точки зрения магнитных свойств, хотя и являются твердыми, ведут себя как жидкости, отсюда и произошло их общее название - квантовая спиновая жидкость (QSL).

Впервые авторам исследования удалось доказать существование подобных веществ, создав монокристалл минерала гербрертсмитита, который затем был подвергнут облучению нейтронами. Ученым удалось показать, что поведение материала полностью совпадает с предсказанием теоретической модели, а также подтвердить одну из наиболее спорных моделей поведения спинов.

Исследователи подчеркнули в статье, что открытие квантовых спиновых жидкостей важно для изучения высокотемпературной сверхпроводимости, а также квантового запутывания в твердых веществах.

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции