Međunarodni tim fizičara otkrio je kvantno stanje u kojem je poravnanje atoma povezano s
Na prvi pogled, kvantni materijali nerazlikuju se od običnih tvari, ali ipak postoje razlike, kažu istraživači. Unutar takvih materijala, elektroni međusobno djeluju neuobičajenim intenzitetom i međusobno i s atomima kristalne rešetke. Ova bliska interakcija dovodi do snažnih kvantnih učinaka koji se očituju ne samo na mikroskopskoj već i na makroskopskoj razini.
Zahvaljujući tim učincima, kvantni materijaliimaju neobična svojstva. Na primjer, mogu provoditi struju bez ikakvih gubitaka na niskim temperaturama. Istodobno, čak i male promjene temperature, tlaka ili električnog napona dovoljne su da radikalno promijene ponašanje materijala.
Kvantna tekućina. Slika: Nan Tang i sur., Fizika prirode
U svom radu istraživači su nastojali stvoritikvantni materijal koji neće mijenjati svoja svojstva bez obzira na temperaturu medija. Koristili su kombinaciju nekoliko elemenata – praseodimija, cirkonija i kisika. Istraživači su pretpostavili da bi u ovom materijalu svojstva kristalne rešetke omogućila spinovima elektrona da na poseban način komuniciraju s orbitalama u kojima se "kreću" oko jezgri atoma.
Nakon niza pokušaja, istraživači su uspjelistvoriti dovoljno čiste kristale tako da nečistoće i nehomogenosti ne utječu na izračunata svojstva. Ohladili su uzorak na 20 mK (jedna pedesetina stupnja od apsolutne nule). Rezultati pokusa pokazali su da u tom stanju materijal zadržava "tekuća svojstva - spinovi elektrona nisu uređeni. Ovo je prvo opažanje neobičnog kvantnog stanja, kažu autori. Uspoređuju je s "vodom koja se nikad ne smrzava".
Kriogeni uređaj korišten u eksperimentu. Slika: Jürgen Jeibmann, HZDR
Novo kvantno stanje može bitikoristiti za razvoj visoko osjetljivih kvantnih senzora, vjeruju znanstvenici. Budući da ih kvantna priroda čini iznimno osjetljivima na vanjske podražaje, takvi senzori mogu registrirati magnetska polja ili temperature s mnogo većom točnošću od konvencionalnih uređaja.
Čitaj više:
Jaje je ispušteno iz svemira: pogledajte što mu se dogodilo
Ameba koja jede mozak širi se SAD-om: postoji li opasnost za Rusiju
Pogledajte kako izgleda žena Thora. Živjela je prije 800 godina