Forskere beskriver, hvordan uorden ændrer kvantespinvæsker og danner en ny fase af stof

Forskere fra University of California, Irvine har detaljeret beskrevet, hvordan lidelse ændrer kvantespinvæsker og danner en ny fase af stof. Afsløringen af ​​denne nye fase kan hjælpe med udviklingen af ​​nye kvanteteknologier.

Deres resultater blev offentliggjort i Physical Review Letters.

Kvantespinvæsker er systemer, hvor magnetiske spins er uordnede og opfører sig som en væske, selv ved temperaturer nær det absolutte nulpunkt. De har tiltrukket sig betydelig interesse på grund af deres potentiale for applikationer inden for kvanteberegning, datalagring og andre teknologier.

Holdet syntetiserede meget rene enkeltkrystaller af en kagome-baseret forbindelse og brugte neutronspredning og andre teknikker til at studere dens egenskaber. Kagomegitteret af denne forbindelse er sammensat af hjørnedelte trekanter, en topologi kendt for at være vært for en række eksotiske kvantetilstande.

Holdet fandt ud af, at små mængder lidelse dramatisk ændrer kvantespinvæsker på flere måder. For det første fandt de ud af, at spin-flydende tilstand bliver en langtrækkende ordnet tilstand ved meget lave temperaturer. For det andet fandt de ud af, at lidelse inducerer huller i spin-væskespektret, som påvirker materialets elektroniske egenskaber.

Disse resultater giver værdifuld information om adfærden af ​​kvantespinvæsker i nærvær af forstyrrelser, hvilket er vigtigt for at forstå deres potentiale til brug i fremtidige teknologier.