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.

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов