Обнаружено необычное квантовое состояние материи
Не каждый день кто-то сталкивается с новым состоянием материи в квантовой физике, научной области, посвященной описанию поведения атомных и субатомных частиц с целью выяснения их свойств. Тем не менее, это именно то, что сделала международная группа исследователей, в которую входят Андреа Бьянки, профессор физики Университета Монреаля и исследователь Квебекской перегруппировки материалов, а также его студенты Авнер Фиттерман и Жереми Дюдемейн. В недавней статье, опубликованной в научном журнале Physical Review X, исследователи документируют «основное состояние квантовой спиновой жидкости» в магнитном материале, созданном в лаборатории Бьянки: Ce2Zr2O7, соединении, состоящем из церия, циркония и кислорода.
В квантовой физике спин — это внутреннее свойство электронов, связанное с их вращением. Именно спин придает материалу в магните его магнитные свойства. В некоторых материалах вращение приводит к неорганизованной структуре, подобной структуре молекул в жидкости, отсюда и выражение «спиновая жидкость». Как правило, материал становится более дезорганизованным по мере повышения его температуры. Так бывает, например, когда вода превращается в пар. Но главная характеристика спиновых жидкостей состоит в том, что они остаются неорганизованными даже при охлаждении до абсолютного нуля (-273°С). Спиновые жидкости остаются неорганизованными, потому что направление вращения продолжает колебаться по мере охлаждения материала, а не стабилизируется в твердом состоянии, как это происходит в обычном магните, в котором все спины выровнены.
Представьте себе электрон в виде крошечного компаса, который указывает либо вверх, либо вниз. В обычных магнитах все электронные спины ориентированы в одном направлении, вверх или вниз, создавая так называемую «ферромагнитную фазу». Это то, что хранит фотографии и заметки на вашем холодильнике. Но в квантовых спиновых жидкостях электроны расположены в треугольной решетке и образуют «menage a trois», характеризующуюся интенсивной турбулентностью, нарушающей их порядок. Результатом является запутанная волновая функция и отсутствие магнитного порядка. «Когда добавляется третий электрон, спины электронов не могут выровняться, потому что два соседних электрона всегда должны иметь противоположные спины, создавая то, что мы называем магнитной фрустрацией», — объяснил Бьянки. «Это генерирует возбуждения, которые поддерживают беспорядок спинов и, следовательно, жидкое состояние даже при очень низких температурах». Так как же они добавили третий электрон и вызвали такое разочарование?
Введите расстроенный магнит Ce2Zr2O7, созданный Бьянки в его лаборатории. К его и без того длинному списку достижений в области разработки передовых материалов, таких как сверхпроводники, теперь мы можем добавить «мастер искусства создания фрустрирующих магнитов». Ce2Zr2O7 — материал на основе церия с магнитными свойствами. «Существование этого соединения было известно», — сказал Бьянки. «Нашим прорывом было создание его в уникально чистой форме. Мы использовали образцы, расплавленные в оптической печи, для получения почти идеального треугольного расположения атомов, а затем проверили квантовое состояние».
Именно этот почти идеальный треугольник позволил Бьянки и его команде из UdeM создать магнитное расстройство в Ce2Zr2O7. Работая с исследователями из университетов штата Макмастер и Колорадо, Лос-Аламосской национальной лаборатории и Института физики сложных систем им. Макса Планка в Дрездене, Германия, они измерили магнитную диффузию соединения. «Наши измерения показали перекрывающуюся функцию частиц — следовательно, пики Брэгга отсутствуют — явный признак отсутствия классического магнитного порядка», — сказал Бьянки. «Мы также наблюдали распределение спинов с непрерывно флуктуирующими направлениями, что характерно для спиновых жидкостей и магнитных фрустраций. Это указывает на то, что созданный нами материал ведет себя как настоящая спиновая жидкость при низких температурах».
Подтвердив эти наблюдения компьютерным моделированием, команда пришла к выводу, что они действительно были свидетелями невиданного ранее квантового состояния. «Выявление нового квантового состояния материи — это мечта каждого физика», — сказал Бьянки. «Наш материал является революционным, потому что мы первыми показали, что он действительно может представлять собой спиновую жидкость. Это открытие может открыть двери для новых подходов к разработке квантовых компьютеров».
Магнетизм — это коллективное явление, при котором все электроны в материале вращаются в одном направлении. Повседневным примером является ферромагнетик, который обязан своими магнитными свойствами выстраиванию спинов. Соседние электроны также могут вращаться в противоположных направлениях. В этом случае спины по-прежнему имеют четко определенные направления, но намагниченности нет. Фрустрированные магниты фрустрированы, потому что соседние электроны пытаются ориентировать свои спины в противоположных направлениях, и когда они оказываются в треугольной решетке, они уже не могут расположиться в общем стабильном расположении. Результат: расстроенный магнит.
Источник
Последние аномальные новости

В Млечном Пути есть четыре враждебных цивилизации

Вертолет армии США столкнулся с тремя НЛО

Джек Потрошитель и охота на привидений

Женщина разбогатела благодаря своей 60-кг груди

Загадочное убийство Бенджамина Натана

Загадочные увечья крупного рогатого скота

Инопланетян скоро обнаружат на Марсе

Ментальные недуги и природа человека

Показали настоящую квантовую телепортацию

Правительство США контролирует погоду

Природа в Курумкане обладает сверхъестественной силой

Сибирские мегалиты

Слизняк и закрытая дверь на Марсе

Таинственная связь между совами и феноменом НЛО

Тайны Древнего Египта

Тёмное вещество будет искать российско-итальянский ИИ

Теоретики предсказали самоостановку света

Четыре вида Мультивселенной. В какой из них находимся мы

Что правда, а что - ложь в шоу Битва экстрасенсов

Экзопланеты, экзолуны и экзокометы

Аннунаки посещали Землю для добычи золота

Ануннаки и золотое рубиновое стекло

Большие загадочные кошки сняты на камеру по всей Великобритании

Внеземные цивилизации могут колонизировать галактику без звездолетов

ГМ-продукты появятся на полках супермаркетов

Гномы в Древнем Египте

Жуткий остров призраков Повелья

Загадочные магнитные волны во внешнем ядре Земли

Затонувший город Бога Кришны

ИИ помогает в идентификации астрономических объектов

Использование экстраординарных чисел в физике для объяснения тайн Вселенной

Как мы будем находить экзопланеты с океанами

Колдуны пробрались на кладбище и похитили голову полицейского

Кремль не стал комментировать пророчество Жириновского

Мужчина вернул в библиотеку взятую 40 лет назад книгу

НЛО заметили в кратере на Луне

Обнаружили новый тип массивных черных дыр

Определен вызывающий врожденные аномалии ген

Почему мы не обнаружили коорбитальные экзопланеты

Предсказания Никола Тесла о будущем

Пришельцы на летающих тарелках в преданиях индейцев

Ребенок родился с постоянной улыбкой на лице

Робот-художник Ай-Да создала жуткий портрет Елизаветы II

Сверхмассивные черные дыры обнаружили в умирающих галактиках

Спектрографы телескопа Уэбба будут тренировать на двух экзопланетах

Тайный вход в Сфинксе ведет в камеру древних фараонов

Ужасающий шотландский серый человек

Файлы ФБР. Увечья крупного рогатого скота и животных

Флотилия НЛО замечена над Чикаго

Хроновизор - машина времени Ватикана

Акулы доказывают существование Бермудского треугольника

Безошибочные квантовые вычисления становятся реальностью

Догмена сняла камера наблюдения техасского зоопарка

Долгожители сыграли свадьбу после 60 лет совместной жизни

Женщина более 30 лет притворялась мужчиной

Жители Бурятии рассказали о полтергейсте в супермаркетах

Житель Японии превратился в собаку

Загадочные магнитные волны обнаружили в ядре Земли

ИИ изобретает собственную культуру и передает ее людям

История женщины с лицом свиньи

Мальчик проснулся и увидел грызущего его ногу медведя

Мертвый кот вернулся домой

Миром правят воля и разум человека, а не тайные силы

Непальца признали самым низкорослым подростком

НЛО замечен возле шаттла Эндевор

Парень женился на 77-летней девушке

Поймали гигантского марлина весом 621 кг

Получен первый сертификат для оказания услуг аэротакси

Почему американцы выбрали НЛО в качестве новых врагов

Почему Марс высох

Пришельцы, мертвец и вечный разум творения

Пыльные вихри объясняют постоянную дымку на Марсе

Робот-краб, который меньше блохи

Рыбаки поймали огромного черного панцирника

Странный правительственный эксперимент по управлению разумом

США сняло клеймо маргинальности с темы НЛО

Феномен человека-мотылька и его связь с путешествиями во времени

Черные машины жутких людей в черном

Чтобы погубить бабочку-монарха достаточно смартфона

Энергетическая сущность замечена в Германии

Как быстро выйти из запоя

Белая сфера замечена над Алабамой

Буддийские монахи заживо себя мумифицируют

Бургеры действительно вкуснее с огурцами

Диспетчеры НАСА и астронавты разговаривают об НЛО

Древние пирамиды нашли в Амазонии

Женщина решила причесаться и нашла нож в голове

Затерянный подземный город под Гранд-Каньоном

Звезды тяжелее, чем мы думали

ИИ раскрыл математику, лежащую в основе поиска экзопланет

Каковы шансы, что нас посетили инопланетяне

Курица несет яйца в форме кешью

Мертвый ребенок ожил в могиле

Мужчина нашел возле дома инопланетный предмет

Научно-фантастический фильм 'НЛО Швеции'

Обнародован документ о столкновении авианосца Кирсардж с НЛО

Огненную радугу заметили в небе над Краснодарским краем

Правительство США скрывает существование НЛО

Предсказания русского Нострадамуса сбываются

Представители Министерства обороны США обнародовали кадры НЛО

Приватный браузер DuckDuckGo уличили в сливе данных пользователей

Самопожирание цивилизаций или вариант Циолковского

Солнечный парус может вывести науку на новый уровень

США обвинили Россию в использовании инопланетян

Таинственное крылатое существо, но это не человек-мотылек

Три необъяснимых близких столкновения с инопланетянами

Тяжелобольной ребенок внезапно выздоровел

У правительства США есть обломки с места крушения НЛО

Чупакабра - внеземное существо

Электронный мозг будет на порядки лучше существующих

Я видел больше НЛО, чем могу сосчитать

Ванга предсказала нехватку воды и новые болезни

Героиня шоу Битва экстрасенсов назвала участников артистами

ГМ-помидоры могут стать новым источником витамина D

Девушка вышла замуж за мужчину на 30 лет старше

Дело об НЛО в Розуэлле

Древние экскременты пролили свет на историю строительства Стоунхенджа

Женщина много лет прожила с двумя влагалищами, не зная об этом

Забудьте о Марсе, когда люди полетят на Сатурн

Запретная история ануннаков - 1

Запретная история ануннаков - 2

Когда люди вступят в контакт с самыми могущественными инопланетянами

Компания Lonestar планирует перенести все знания человечества на Луну

Конспирологи связали вакцину AstraZeneca со вспышкой оспы обезьян

ЛСД, секретные агенты, монстры и заговор

Мужчина впервые женился в 95 лет

Мужчина поймал щуку весом в 14 кг

НАСА будет заправлять и ремонтировать спутники на орбите

Огромный астероид пролетит мимо Земли

Пилот Мантелл разбился во время погони за НЛО

Почему галки громко кричат по утрам

Родившийся без челюсти мужчина женился

С нашей Вселенной происходит что-то странное

Свидетели ранней Солнечной системы

Стейк из лаборатории скоро появится на вашей тарелке

Тайна Зоны 51. Русские НЛО пугают американцев

Таинственные города-призраки

Уфолог назвал слушания по НЛО новым этапом в их изучении

Хакасский Стоунхендж

Черный гуманоид из Торонто

Ядерные изомеры и их тайны

Бетон. Самые важные свойства

Новогодние подарки в мягкой игрушке

Близкие экзопланеты найдут с помощью астрометрии

Высокоскоростной НЛО сняли с дрона

Десятилетние споры о химическом составе Солнца

Загадочный червь Лэмбтона

Земля является гибридной планетой

Инопланетный город найден в центре океана

Инопланетяне могут существовать, но только в далекой-далекой галактике

Когда человеческий разум может создавать монстров

Люди в черном и их странная неспособность есть

Моделирование предсказывает загадочные биологические процессы

Мужчины больше верят в заговоры, а женщины - в мистицизм

На Земле существовала давно потерянная материнская цивилизация

НАСА нашло таинственный дверной проем на Марсе

НЛО замечен над Сиэтлом

Скрижаль Шамаша доказательство передовой древней технологии

Существует ли секретная технология антигравитации

США и Япония планируют высадку на Луну

Таинственная планета нарушила орбиты газовых гигантов

Что показал нам Пентагон

Экзопланеты у двойных звезд могут быть обитаемы

База данных военных по НЛО теперь содержит 400 инцидентов

Британцы вступают в сексуальные контакты с инопланетянами

Дверь на Марсе имеет естественное происхождение

Древнейший в мире искусственный глаз

Древняя инопланетная технология обнаружена в Сибири

За пределами нашей реальности существует еще одна реальность

Загадочная Сумка Богов

Загадочные места России. Гора Пидан

Загадочные места России. Остров Ольхон, мыс Кобылья Голова

Загадочные места России. Туимский провал и озеро Шира

Загадочные места России. Чертово городище

Замаскированный НЛО замечен над Каиром

Инопланетяне могут вторгнуться на Землю в ближайшие пять лет

История об инопланетной машине скорой помощи

Как загадать желание под цветущим деревом

Каменный смартфон найден в США

Киборги заменят людей и построят собственную цивилизацию

Китай запустит станцию для добычи грунта с астероида

Конгрессмен заявил, что США нашли обломки НЛО

Кролики-убийцы наводили ужас в средневековье

Мегаплатанос. Греческий Розуэлл

На брифинге Конгресса США по НЛО не хватает откровенности

Неразгаданная тайна НЛО в Новой Зеландии

Подписка на новости
Наверх