Primo sistema 2D trovato per contenere nuova fase liquida

Gli scienziati dell'Oak Ridge National Laboratory hanno utilizzato la diffusione dei neutroni per un nuovo studio. Bersaglio

 — determinare se il file atomicola struttura di un particolare materiale contiene un fluido rotante a spirale. Tracciando le rotazioni sul reticolo di un magnete in tricloruro di ferro stratificato, i fisici hanno scoperto il primo sistema 2D in cui può essere localizzato.

La scoperta sarà utile nelle ricerche futurefenomeni fisici che possono portare all’emergere della prossima generazione di tecnologie dell’informazione. Ad esempio, gli scienziati saranno in grado di studiare i frattoni (vibrazioni quantizzate collettive considerate il futuro dell’informatica quantistica) e gli skyrmioni (nuove strutture di spin magnetico che facilitano l’archiviazione di dati ad alta densità).

"Materiali contenenti spin elicoidalei liquidi sono particolarmente interessanti per il loro potenziale nella creazione di liquidi con spin quantistico, texture di spin ed eccitazioni frattoniche”, ha affermato Shang Gao dell’Oak Ridge National Laboratory, che ha guidato lo studio pubblicato su Physical Review Letters.

Una teoria di lunga data prevedeva che il reticolo a nido d’ape potesse contenere un fluido a spirale, una nuova fase della materia in cui gli giri creano strutture oscillanti simili a cavatappi.

Comunque fino ad oraLa ricerca e le prove sperimentali di questa fase in un sistema bidimensionale erano assenti. Il sistema bidimensionale contiene un materiale cristallino stratificato in cui le interazioni sono più forti nella direzione planare che nella direzione di impilamento.

Gli scienziati hanno usato cloruro ferrico e si sono trasformatiad un esperto nella coltivazione e nello studio dei materiali 2D. Proprio come gli strati di grafene bidimensionali esistono nella grafite sfusa come reticoli cellulari di carbonio puro, gli strati di ferro bidimensionali esistono nel tricloruro di ferro come strati cellulari bidimensionali.

In precedenza, gli scienziati sospettavano che fosse interessanteil materiale a nido d'ape può mostrare un comportamento magnetico complesso a basse temperature. In un nuovo studio, i fisici hanno confermato la teoria. Ogni strato cellulare di ferro ha atomi di cloro sopra e sotto di esso, formando lastre di cloro-ferro-cloro.

Nel corso dello studio, gli scienziati hanno utilizzato le tecnologie di diffusione dei neutroni per mappare i movimenti di rotazione in un fluido con rotazione a spirale.

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