ВойтиНовый пользовательЗабыли пароль?
Через соцсети

Магнетизм по-новому

5.0kпросмотров
/
MIT, магнетизм, спиновая жидкость, гербертсмитит, Магнетизм по-новому

С помощью низкочастотного лазерного импульса ученые исследуют свойство магнетизма, известное как спиновая жидкость.

Популярное

Используя низкочастотный лазерный импульс, команда исследователей выполнила первые измерения, которые в подробностях показывают уникальные особенности магнетизма, найденного в минерале под названием гербертсмитит.

В этом материале магнитные элементы постоянно колеблются, приводя к экзотическому магнитному состоянию.

В отличие от обычного магнетизма, найденного в материалах под названием ферромагнетики (где все магнитные силы направлены в одном направлении, поддерживая друг друга) и антиферромагнетики (где смежные магнитные элементы направлены в противоположных направлениях), это состояние ведет к полному исчезновению магнитного поля объекта, как такого.

При достаточно низких температурах конденсированные системы стремятся перейти в то или иное упорядоченное состояние. Исключением являются квантовые спиновые жидкости, в которых при T → 0 упорядочению спинов препятствуют квантовые флуктуации. Хотя нечто похожее на спиновую жидкость экспериментально наблюдалось в некоторых двумерных органических соединениях, обнаружить это состояние вещества при компьютерном моделировании долго не удавалось

Спиновая жидкость в гербертсмитите была обнаружена еще в 2012 году. Однако подробного анализа того, как электроны объекта реагируют на свет, проведено не было.

Теперь команда Массачусетского технологического института, колледжа в Бостоне и Гарвардского университета успешно провели эти измерения. Результаты опубликованы в исследовательской работе в журнале Physical Review Letters. Ее авторами стали Ну Гедик, адъюнкт-профессор физики в MIT, аспирант Дэниэл Пилон, постдок Чунь Хун Луй и четыре других исследователя.

Их измерения, проведенные с помощью лазерного импульса, длящегося всего лишь одну триллионную долю секунды, показывают особенности оптической проводимости в состоянии спиновой жидкости, которая отражает влияние магнетизма на движение электронов. Это наблюдение поддерживает ряд теоретических предсказаний, которые не были ранее доказаны экспериментально.

Ну ГедикНу Гедикадъюнкт-профессор физики, MIT
Мы думаем, что это достоверные факты. И они могут помочь в разрешении давних споров, касающихся исследования квантовой спиновой жидкости
высокотемпературная сверхпроводимостьЯвление сверхпроводимости открыто Г. Камерлинг-Оннесом (Н. Каmerlingh- Onnes, 1911) при исследовании сопротивления ртути. Он обнаружил, что при охлаждении ртутной проволоки ниже критической температуры Tc (~4 К) её сопротивление скачкообразно обращается в нуль.

По словам аспиранта Дэниэла Пилона, теоретики представили много теорий о том, как спиновая жидкость могла появиться в гербертсмитите. Но до настоящего времени опыта, подтверждающего то или иное предположение, проведено не было.

До настоящего времени опыта, подтверждающего то или иное предположение, проведено не было.

Пилон полагает, что они провели эксперимент, который обеспечил первое прямое доказательство реализации в гербертсмитите одной из этих теоретических моделей.

Понятие квантовой спиновой жидкости появилось в 1973 году, но ее существование было доказано лишь недавно. Новые измерения помогут внести ясность в фундаментальные особенности этой экзотической системы, которая, как предполагают ученые, тесно связана с происхождением высокотемпературной сверхпроводимости.

Ну ГедикНу Гедикадъюнкт-профессор физики, MIT
На данной стадии довольно трудно делать какие-либо выводы, однако исследования этого необычного состояния вещества могли бы помочь нам решить ряд довольно сложных проблем в области высокотемпературной сверхпроводимости

Кроме того, Пилон утверждает, что “работа могла бы быть полезной для развития квантового вычисления”.

Леон БэлэнсЛеон Бэлэнспрофессор физики, Калифорнийский университет в Санта-Барбаре
Если наблюдаемая оптическая проводимость в этих измерениях действительно типична, то это потрясающий результат, который будет крайне важен в понимании природы квантовой спиновой жидкости

Бэлэнс уверен, что дальнейшая работа необходима для подтверждения полученного результата, “это, безусловно, необходимые измерения, которые, я надеюсь, в будущем расширят наши знания о магнетизме”.

Комментарии
Незарегистрированные пользователи могут оставить комментарий через виджет Вконтакта, Фейсбука или использовать нашу платформу. Ваш выбор мы запомним (в хорошем смысле)
Вконтактик
Фейсбучек
Для членов клуба
ВЫ НЕ МОЖЕТЕ ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ необходимо зарегистрироваться или войти
Яндекс.Метрика