NP: учёные нашли доказательства квантовой спинной жидкости в кагоме-материале

Исследователи из лаборатории SLAC и Стэнфорда провели серию экспериментов, которые подтвердили квантовое спиновое состояние в материале с кагоме-структурой. Статья в Nature Physics подчёркивает, что работа стала важным шагом к более глубокому пониманию квантовых спиновых жидкостей.

Квантовая спин-жидкость представляет собой состояние, при котором электроны не формируют привычный магнитный порядок даже при сильном охлаждении. Для такого состояния характерна высокая квантовая запутанность, что делает его перспективным для разработки новых технологий — от квантовых вычислительных систем до устройств хранения данных.

Команда под руководством Янга С. Ли создала образцы Zn-барлоуита с кагоме-решёткой и охладила их до сверхнизких температур. Структуру материала исследовали с помощью неупругого рассеяния нейтронов, что позволило подробно изучить магнитные возбуждения и сравнить их с теоретическими моделями.

Измерения показали, что спиновые возбуждения в кагоме-слоях проявляются не как магноны, а как спиноны — дробные квазичастицы, которые считаются признаком спин-жидкости. Такие результаты совпадают с данными по другому кагоме-материалу — гербертсмититу, что указывает на возможную общность свойств для широкого набора подобных структур.

Исследователи отмечают, что одной из ключевых задач остаётся поиск материала, который позволит полностью подтвердить существование основного состояния квантовой спин-жидкости. Текущие результаты приближают науку к этому доказательству и открывают новые возможности для развития квантовых технологий.

Рекомендуем также:

1. Жизнь на пенсии без стресса и выживания: страны, где пенсионеры чувствуют себя счастливыми