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.

• Эпоха экзафлопсных суперкомпьютеров наступила — что это значит и на что они способны?
• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира