Таинственное новое состояние материи

Недавнее открытие физиками Арканзасского университета может помочь исследователям установить существование квантовых спиновых жидкостей, нового состояния вещества.

Они были загадкой с тех пор, как впервые были предложены в 1970-х годах. Если бы их существование было доказано, квантовые спиновые жидкости стали бы шагом на пути к гораздо более быстрым квантовым вычислениям нового поколения.

Квантовые спиновые жидкости

Ученые сосредоточили внимание и исследования на так называемом Китаевском типе спиновой жидкости, названном в честь русского ученого Алексея Китаева, который впервые предложил его. В частности, они подробно рассмотрели два материала - RuCl₃ и Na₂IrO - в качестве кандидатов на этот тип. Оба имеют небольшие квантовые спиновые числа.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Традиционные кандидаты ограничены только этими двумя", - говорит Чан Сюй Чансон, научный сотрудник кафедры физики и первый автор статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

В своей недавней работе физики значительно расширили количество материалов, которые могут быть кандидатами в качестве китаевских квантовых спиновых жидкостей, глядя на материалы с более высокими квантовыми спиновыми числами и подвергая материалы физическому напряжению, чтобы настроить их магнитные состояния.

"Внезапно мы понимаем, что есть десятки кандидатов, которых мы можем предложить", - сказал Сюй.

Квантовые спиновые жидкости определяются их необычным магнитным расположением. Магниты имеют северный и южный полюса, которые вместе называются диполями. Обычно они производятся квантовым спином электронов. Внутри магнитного материала все диполи имеют тенденцию быть параллельными друг другу (ферромагнетизм) или периодически чередовать их направление вверх и вниз (антиферромагнетизм). 

В случае гипотетических квантовых спиновых жидкостей диполи не так упорядочены. Вместо этого они имеют необычный порядок расположения на небольшом расстоянии друг от друга. Различный порядок расположения создает разные типы спиновых жидкостей.

Сюй, наряду с заслуженным профессором физики Лораном Беллайхе и коллегами из Китая и Японии, использовал вычислительные модели для предсказания квантовой спиновой жидкости Китаева в таких материалах, как йодид хрома и теллурид германия. Работа, которая была поддержана грантами Арканзасского исследовательского альянса и Министерства энергетики, даст исследователям гораздо больше материалов для изучения в поисках доказательств существования квантовых спиновых жидкостей, сказал Сюй. опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet