Informacije

Naučnici su napravili revolucionarno otkriće novog stanja materije

Naučnici su napravili revolucionarno otkriće novog stanja materije

U možda najuzbudljivijim vijestima sedmice, istraživači su došli do revolucionarnog otkrića u potrazi za novim stanjima materije otkrivajući toliko traženo kvantno spinno tečno stanje.

Koristeći eksperimentalne tehnologije, tim koji su predvodili naučnici sa Univerziteta u Liverpoolu i Univerziteta McMaster, otkrio je da metalni oksid povezan s perovskitom, TbInO3, pokazuje ovo neobično i egzotično stanje.

Prethodno teoretski predloženo

Ovu jedinstvenu državu teoretski je još 1970-ih predložio nobelovac Philip Anderson, a njena se materijalizacija još uvijek naveliko osporava.

Vjerovalo se da se stanje postiže u sistemu međusobno djelujućih kvantnih spinova i da će se nazivati ​​"tečnošću" jer je neuređeno u odnosu na feromagnetsko spinsko stanje.

To rezultira magnetnim momentima koji imaju izvanredna svojstva poput tečnosti. Na primjer, ne zamrzavaju se i ne naručuju ni na apsolutnoj nuli.

Neočekivano magnetno ponašanje

Tim je kombinirao upotrebu takvih naprednih tehnika kao što su neelastično raspršivanje neutrona i spektroskopija miona kako bi na veliko iznenađenje utvrdili da stanje može nastati iz složenosti TbInO3je lokalno okruženje oko magnetnih jona.

Ovo je bilo neočekivano kao TbInOje materijal čija kristalna struktura nije podložna takvom magnetskom ponašanju.

„Trebalo nam je nekoliko godina napornog rada i eksperimenata da bismo došli do ove tačke u našem razumijevanju TbInO3", rekla je Lucy Clark iz Univerzitetske tvornice inovacija materijala koja vodi program istraživanja kvantnih materijala.

„Kada se proučavaju zamršena kvantna stanja materije poput kvantne spin tečnosti, izvođenje jednog eksperimenta često postavlja više pitanja nego što može dati odgovor. U slučaju TbInO3međutim, fizika je posebno bogata, pa smo bili posebno nagonjeni da ustrajemo. Naše istraživanje pokazuje da TbInO3 je fascinantan magnetni materijal, a jedan će najvjerovatnije imati mnogo intrigantnijih svojstava koja ćemo tek otkriti. "

Obmanjujuće jednostavno

Istraživači su brzo istakli da kada je u pitanju TbInO3 ima mnogo više nego što se na prvi pogled čini.

"Ovaj se materijal čini obmanjujuće jednostavan, a terbijeve vrpce ukrašavaju dvodimenzionalnu, trokutastu arhitekturu", rekao je profesor Bruce Gaulin, direktor Brockhouse instituta za istraživanje materijala sa Univerziteta McMaster.

"Ali uz punu paletu modernih eksperimentalnih tehnika kojima raspolažemo, magnetizam niske temperature ove strukture, zasnovan na dva različita terbijeva okruženja, pokazuje potpuno egzotično kvantno nesređeno stanje materije - neočekivan i uzbudljiv rezultat."

Otkriće može rezultirati širokim spektrom budućih potencijalnih aplikacija, posebno u razvoju kvantnog računanja.

Studija je objavljena u časopisuFizika prirode.


Pogledajte video: Otkriće Vremenskih Kapsula Širom Sveta (Oktobar 2021).