Prvý 2D systém zistil, že obsahuje novú kvapalnú fázu

Vedci z Národného laboratória Oak Ridge použili rozptyl neutrónov na novú štúdiu. Cieľ

 — určiť, či atómštruktúra konkrétneho materiálu obsahuje špirálovito rotujúcu tekutinu. Sledovaním rotácií na mriežke vrstveného magnetu na báze chloridu železitého objavili fyzici prvý 2D systém, v ktorom sa môže nachádzať.

Objav bude užitočný pri budúcom výskumefyzikálnych javov, ktoré môžu viesť k vzniku ďalšej generácie informačných technológií. Vedci budú môcť napríklad študovať fraktóny (kolektívne kvantované vibrácie považované za budúcnosť kvantových počítačov) a skyrmióny (nové magnetické spinové textúry, ktoré uľahčujú ukladanie dát s vysokou hustotou).

„Materiály obsahujúce špirálový spinkvapaliny sú obzvlášť zaujímavé kvôli ich potenciálu vytvárať kvantové spinové kvapaliny, spinové textúry a excitácie fraktónov,“ povedal Shang Gao z Národného laboratória Oak Ridge, ktorý viedol štúdiu publikovanú v časopise Physical Review Letters.

Dlhoročná teória predpovedala, že voštinová mriežka by mohla obsahovať špirálovú tekutinu - novú fázu hmoty, v ktorej rotácie vytvárajú oscilujúce štruktúry podobné vývrtke.

Avšak až terazVýskum a experimentálny dôkaz tejto fázy v dvojrozmernom systéme chýbal. Dvojrozmerný systém obsahuje vrstvený kryštalický materiál, v ktorom sú interakcie silnejšie v rovinnom smere ako v smere stohovania.

Vedci použili chlorid železitý a otočilina odborníka na pestovanie a štúdium 2D materiálov. Rovnako ako dvojrozmerné grafénové vrstvy existujú v objemovom grafite ako bunkové mriežky čistého uhlíka, dvojrozmerné vrstvy železa existujú v objeme chloridu železitého ako dvojrozmerné bunkové vrstvy.

Predtým vedci tušili, že je to zaujímavévoštinový materiál môže vykazovať zložité magnetické správanie pri nízkych teplotách. V novej štúdii fyzici teóriu potvrdili. Každá bunková vrstva železa má nad a pod sebou atómy chlóru, ktoré tvoria dosky chlór-železo-chlór.

V priebehu štúdie vedci použili technológie rozptylu neutrónov na mapovanie rotujúcich pohybov v špirálovito rotujúcej tekutine.

Čítaj viac:

Nadzvukové lietadlo poletí rýchlosťou 2000 km/h a preletí oceán za 3,5 hodiny

Vedci nafilmovali zvláštneho tvora s chápadlami, ktoré si pomýlili s kvetom

Vytvoril kvantový počítač, ktorý „prekračoval binárny systém“