Обнаружено новое магнитное состояние в виде квантовой спиновой жидкости

После проведения ряда экспериментов ученые MIT показали общественности существование нового магнитного состояния, которое ими было названо квантовой спиновой жидкостью. Оно обозначается аббревиатурой QSL и представляет собой твердый кристалл, но он в магнитном состоянии является жидкостью. В отличии от двух других магнитных свойств антиферромагнетизма и ферромагнетизма в квантовой спиновой жидкости магнитные ориентации различных частиц не фиксируются а находятся в постоянной флуктуации и это в целом напоминает непрерывное движение молекул в жидкости.

Еще в 1987 году Филип Андерсон, который являлся ведущим теоретиком проекта, первый выдвинул гипотезу, что QSL может иметь отношение к высокотемпературной сверхпроводимости. После этого рядом исследователей предпринимались в полной мере попытки достигнуть данного состояния, но положительные результаты были получены совершенно недавно. В 2007 году экспериментаторы обратили внимание на не совсем обычные свойства добываемого на территории Чили минерала герберсмитита. Только лишь в прошлом году его смогли изготовить в достаточном количестве, что позволило провести ряд исследований по его изучению.

Конечно, на первых этапах возникли определенные трудности, касающиеся его изучения, но в последующем они были преодолены за счет использования метода рассеивания нейтронов. Для этого использовалась установка нейтронной спектрометрии из Национального института стандартов и технологий. При проведении исследований ученые сделали фундаментальное открытие. Они узнали, что квантовое состояние QSL выражается дробными, а не целыми величинами. Ранее подобного рода состояния предсказывались теоретиками, но данные гипотезы считались во многом ошибочными.

Исследователи считают, что маловероятно их работа найдет практическое применение сегодня. Скорее всего, она будет востребована в будущем. Следует отметить что среди основных направлений развития данный свойств материала это обеспечение хранения данных и коммуникаций.