Новое состояние материи — третий тип магнетизма


Ученые МТИ открыли новое состояние материи, которое было названо квантовая спиновая жидкость (quantum spin liquid, QSL) и третий тип магнетизма.
Это может стать основой революционной памяти компьютеров. Группа исследователей Массачусетского технологического института, во главе с ученым Ли Янгом, считает, что новое вещество, за счет нового явления, такой как квантовая запутанность дальнего действия позволит выпускать память больших объемов и способствовать развитию новых систем коммуникаций.

Новости науки и техники

Открытие добавляет новое состояние к двум ранее известным состояниям магнетизма.

QSL (он представлен на фотографии, размером 7 мм и весом 0,2 грамма) представляет твердый кристалл, но его магнитное состояние описывается как жидкость. В отличие от двух магнитных состояний, от ферромагнетиков (с четко выраженными полюсами) и от антиферромагнетиков (без полюсов), его магнитные частицы постоянно колеблются, наподобие молекул в жидкости. У нового типа вещества нет статического состояния магнитной ориентации, известного как полюса в магните.

Ферромагнетизм нам известен на протяжении веков. Второе состояние антиферромагнетизм был предсказан и открыт в 1970 году Луи Неелем, за что в 1994 году он получил Нобелевскую премию по физике. Это открытие стало основой создания головок чтения в современных компьютерных жестких дисках.

В обоих случаях вещества становятся магнитными при охлаждении до определенной температуры.

Третий тип магнетизма — революция компьютерной памяти

Филипп Андерсен, ведущий теоретик-физик, первым в 1987 году предложил концепцию третьего магнитного состояния, заявив, что это состояние вещества может стать основой создания высокотемпературных сверхпроводников. После этого начались работы в этом направлении. И сейчас, несколько последних лет появились успехи в создании такого вещества.

Сам по себе образец представляет кристалл минерала гербертсмитита. Кристалл, показанный на фотографии, выращивался на протяжении 10 месяцев и получен в прошлом году. Теперь группа ученых изучает его свойства.

Фактически сейчас создается новая теория этого вещества. Но некоторые свойства уже поражают воображение. Во-первых, это свойство сверхпроводимости при обычной температуре. Если ранее сверхпроводимость достигалась при -200 градусов Цельсия, то это вещество проявляет сверхпроводимость при относительно обычных температурах. Во-вторых, наблюдается эффект дальнего взаимодействия квантовой запутанности, при которой две далеко удаленные частицы (например, фотоны) могут мгновенно влиять на состояние друг друга.

Уже эти свойства открывают новые горизонты, как в построении нового типа памяти, так и новых способов передачи данных.

COMMENTS