U fizici, Schrödingerova mačka je alegorija za dva najdojmljivija učinka kvantne mehanike:
“Naša “kvantna mačka” sada ima novo “krzno”,jer smo otkrili novi kvantni fazni prijelaz u LiHoF 4 za koji se dosad nije znalo da postoji,” kaže Matthias Vojta, voditelj Odsjeka za teorijsku fiziku čvrstog stanja na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu.
Svojstva kao što su magnetizam ilisupravodljivost nastaju kao rezultat faznih prijelaza elektrona u kristalima. Za fazne prijelaze na temperaturama koje se približavaju apsolutnoj nuli na -273,15°C, kvantno mehanički učinci kao što su isprepletenost i kvantni fazni prijelazi dolaze u obzir.
Na vrlo niskim temperaturama djeluje LiHoF 4poput feromagneta u kojem su svi magnetski momenti spontano usmjereni u jednom smjeru. Ako se magnetsko polje primijeni točno okomito na željeni magnetski smjer, magnetski momenti će promijeniti smjer, poznati kao fluktuacije. Što je veća jakost magnetskog polja, te fluktuacije postaju jače, sve dok na kraju feromagnetizam potpuno ne nestane u kvantnom faznom prijelazu. To dovodi do ispreplitanja susjednih magnetskih momenata. “Ako dovedete uzorak LiHoF 4 do jakog magneta, on će odjednom prestati biti spontano magnetičan. To se zna već 25 godina”, kaže Vojta.
Ono što je novo je ono što se događa kadapromijeniti smjer magnetskog polja. "Otkrili smo da se kvantni fazni prijelaz nastavlja događati, dok se ranije mislilo da bi ga čak i najmanji nagib magnetskog polja odmah potisnuo", objašnjava koautor studije Christian Pfleiderer, profesor topologije koreliranih sustava na Tehničkom sveučilištu. od Münchena. Međutim, pod tim uvjetima, kvantnim faznim prijelazima ne prolaze pojedinačni magnetski momenti, već velika magnetska područja, takozvane feromagnetske domene.
“Koristili smo sferne uzorke za našeprecizna mjerenja. To je ono što nam je omogućilo da precizno proučimo ponašanje malih promjena u smjeru magnetskog polja,” dodaje Andreas Wendl, koji je proveo eksperimente u sklopu svoje doktorske disertacije.
“Otkrili smo potpuno novu vrstu kvantafaznih prijelaza, u kojima se isprepletanje događa na skali od više tisuća atoma, a ne samo u mikrokozmosu nekolicine, objašnjava Vojta. "Ako zamislite magnetske domene kao crno-bijeli uzorak, novi fazni prijelaz uzrokuje da bijela ili crna područja postanu infinitezimalna, to jest, stvaraju kvantni uzorak, a ne potpuno se rastapaju." Novorazvijeni teorijski model uspješno objašnjava podatke dobivene eksperimentima.
Čitaj više:
Prve slike podzemnog dijela Marsa iznenadile su znanstvenike
Galaksija smještena 12 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje 'sklupčala' se u Einsteinov prsten
Biljka na Marsu proizvodi kisik brzinom prosječnog stabla