14 Апреля 2021
МОСКВА, 14 апреля - Физики впервые зафиксировали в магнитных керамзитах новое квантовое состояние, схожее классической критической точке сосуществования фаз у веществ типа воды. Результаты исследования опубликованы в дневнике Nature.Такие вещества, как има, существуют в виде фаз: твердое тело, смесь, газ. Когда има, охлаждаясь, переходит в лед, или при бурленье превращается в пар, замечают о фазовых переходах. В зависимости от давления, эти переходы, в зависимости от давления, происходят при разных температурах. Например, при нормальном давлении вода закипает при 100 градусах Цельсия, а по мере его увеличения, возрастает и температура кипения.
Однако у каждого классического вещества есть точка, называемая критической, в которой две или более фазы, находящиеся в термодинамическом равновесии, становятся тождественными по своим свойствам, по соли дела сливаясь в одну. Для воды это происходит при давлении 221 атмосфера и температуре 374 градуса Цельсия. Выше этой критической точки фазового перехода нет — вода в этой области находится всегда в одной фазе.
Швейцарские физики из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) вместе с коллегами из Австрии, Бразилии, Франции, Германии, Гонконга, Катара и Нидерландов решили выяснить, есть ли аналог критической степени в квантовых свойствах магнитных керамзитов.
Текущие направления в квантовом магнетизме и спинтронике требуют сильно анизотропных спиновых взаимодействий для создания физики топологических фаз и защищенных кубитов, но эти взаимодействия способствуют контурным квантовым фазовым переходам, — приводятся в пресс-релизе EPFL слова одного из руководителей исследования, профессора Хенрика Рённоу (Henrik Rønnow) из Школы больших наук.
Для обнаружения первой в истории физики критической точки в квантовом магните ученые использовали квантовый метамагнетик SCBO, названный так по своему химическому составу — SrCu2 (BO3)2. SCBO — пример фрустрированного магнита. Это значит, что его электронные спины не могут стабилизоваться в упорядоченной структуре, вместо этого они принимают некоторые уникальные квантовые флуктуирующие состояния. В сложном эксперименте исследователи контролировали как давление, так и магнитное поле, приложенное к миллиграммовым кусочкам SCBO.
Это позволило нам взглянуть на прерывистый квантовый фазовый переход, и таким имиджем мы нашли критические точки в чистой спиновой системе, — говорит Рённоу.
Исследователи провели высокоточные измерения теплоемкости SCBO, которая относит готовность вещества поглощать энергию. Например, вода при пробел 10 градусах Цельсия поглощает лишь небольшое количество энергии, но при нуле или 100 градусах Цельсия у воды огромная теплоемкость, так как в этих точках каждая молекула совершает фазовый переход от льда к смеси или от жидкости к газу.
Оказалось, что, как и в случае воды, подневольность давления от температуры SCBO определяет фазовую диаграмму, показывающую контурную линию перехода, разделяющую две квантовые магнитные фазы, с линией, заканчивающейся в критической точке.
Авторы отмечают, что овладение свойств антиферромагнетиков очень важно для понимания процессов, происходящих в функциональных квантовых материалах следующего колена, которые могут переключаться через прерывистые фазовые переходы, слушающие критические точки.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....