Stwierdzono, że pierwszy system 2D zawiera nową fazę ciekłą

Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory wykorzystali rozpraszanie neutronów w nowym badaniu. Cel

 — określić, czy atomstruktura określonego materiału zawiera spiralnie obracający się płyn. Śledząc obroty siatki warstwowego magnesu trójchlorku żelaza, fizycy odkryli pierwszy system 2D, w którym można go zlokalizować.

Odkrycie będzie przydatne w przyszłych badaniachzjawiska fizyczne, które mogą doprowadzić do pojawienia się technologii informatycznych nowej generacji. Na przykład naukowcy będą mogli badać fraktony (zbiorcze skwantowane wibracje uważane za przyszłość obliczeń kwantowych) i skyrmiony (nowe tekstury spinu magnetycznego, które ułatwiają przechowywanie danych o dużej gęstości).

„Materiały zawierające spin śrubowyciecze są szczególnie interesujące ze względu na ich potencjał do tworzenia kwantowych cieczy spinowych, tekstur spinowych i wzbudzeń fraktonowych” – powiedział Shang Gao z Oak Ridge National Laboratory, który kierował badaniem opublikowanym w Physical Review Letters.

Długoletnia teoria przewidywała, że ​​siatka o strukturze plastra miodu może zawierać spiralny płyn – nową fazę materii, w której spiny tworzą oscylujące struktury przypominające korkociąg.

Jednakże aż terazBrakowało dowodów badawczych i eksperymentalnych dotyczących tej fazy w układzie dwuwymiarowym. Układ dwuwymiarowy zawiera warstwowy materiał krystaliczny, w którym oddziaływania są silniejsze w kierunku planarnym niż w kierunku układania.

Naukowcy użyli chlorku żelaza i odwrócili siędo eksperta w uprawie i badaniu materiałów 2D. Tak jak dwuwymiarowe warstwy grafenu istnieją w graficie masowym jako sieci komórkowe czystego węgla, tak dwuwymiarowe warstwy żelaza istnieją w trójchlorku żelaza w masie jako dwuwymiarowe warstwy komórkowe.

Wcześniej naukowcy podejrzewali, że to ciekawemateriał o strukturze plastra miodu może wykazywać złożone zachowanie magnetyczne w niskich temperaturach. W nowym badaniu fizycy potwierdzili tę teorię. Każda komórkowa warstwa żelaza ma atomy chloru nad i pod nią, tworząc płyty chlor-żelazo-chlor.

W trakcie badań naukowcy wykorzystali technologie rozpraszania neutronów do mapowania ruchów spinowych w płynie spiralno-spinowym.

Czytaj więcej:

Samolot naddźwiękowy poleci z prędkością 2000 km/h i przeleci ocean w 3,5 godziny

Naukowcy sfilmowali dziwne stworzenie z mackami, które pomylili z kwiatem

Stworzył komputer kwantowy, który „wykroczył poza system binarny”