Открыто новое таинственное состояние материи — квантовые спиновые жидкости

Недавнее открытие физиками Арканзасского университета может помочь исследователям установить существование квантовых спиновых жидкостей, нового состояния вещества. Они были загадкой, так как они были впервые предложены еще в 1970-х годах, если не окажется, что квантовые спиновые жидкости станут шагом к более быстрым квантовым вычислениям следующего поколения.

Ученые сосредоточили внимание и исследовали так называемую спин-жидкость китаевского типа, названную в честь русского ученого Алексея Китаева, который первым предложил ее. В частности, они подробно рассмотрели два материала — RuCl3 и Na2IrO — в качестве кандидатов для этого типа. Оба имеют небольшие квантовые числа спинов.

«Традиционные кандидаты довольно ограничены только этими двумя материалами», — сказал Чансон Сюй, научный сотрудник физического факультета и первый автор статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

В своей недавней работе физики значительно расширили число материалов, которые могут быть кандидатами в качестве квантовых спиновых жидкостей Китаева, взглянув на материалы с более высокими квантовыми спиновыми числами и подвергнув материалы физическому напряжению для настройки их магнитных состояний.

«Внезапно мы поняли, что есть десятки кандидатов, которых мы можем предложить», — сказал Сюй.

Квантовые спиновые жидкости определяются их необычным магнитным расположением. Магниты имеют северный и южный полюс, которые в совокупности называются диполями. Они обычно производятся квантовым спином электронов. Внутри магнитного материала диполи имеют тенденцию быть параллельными друг другу (ферромагнетизм) или периодически чередовать свое направление вверх и вниз (антиферромагнетизм).

В случае гипотетических квантовых спиновых жидкостей диполи не так хорошо упорядочены. Вместо этого они демонстрируют необычное упорядочение на небольшом расстоянии друг от друга. Различный порядок создает разные типы спиновых жидкостей.

Сюй вместе с заслуженным профессором физики Лораном Беллайшем и его коллегами из Китая и Японии использовали вычислительные модели для предсказания квантово-спинового жидкого состояния Китаева в таких материалах, как йодид хрома и теллурид германия. По словам Сюй, работа, которая была поддержана грантами Арканзасского исследовательского альянса и Министерства энергетики, предоставит исследователям еще много материалов для изучения в поисках доказательства существования квантовых спиновых жидкостей.

-=GadZZillA=-

Компьютерный системный администратор, веб-огородник, IT-шник, специалист по строительным материалам, создатель и администратор проекта "Лаборатория Рабочих Столов"

Вас также может заинтересовать...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.