Новая фаза материи: пол-лед, пол-огонь

Обнаружена новая фаза материи, получившая прозвище «пол-лед, пол-огонь», в которой сочетаются упорядоченные «вверх» спины (холодные циклы) и неупорядоченные «вниз» спины (горячие циклы), обеспечивая резкое переключение фаз при приемлемых температурах и открывая возможности для развития квантовых вычислений и смежных технологий.
Новая фаза материи: пол-лед, пол-огонь
Изображение носит иллюстративный характер

Феномен проявляется за счет разделения электронных спинов на два типа: высокоупорядоченные «холодные циклы» и неупорядоченные «горячие циклы». Такое сочетание дает возможность наблюдать моментальные фазовые переходы между состояниями, что при стандартных условиях было недоступно.

Новое состояние является зеркальным аналогом ранее зафиксированного состояния «пол-огонь, пол-лед», обнаруженного в 2016 году в Brookhaven National Laboratory физиками Вейгуо Ином и Алексеем Цвеликом при участии стажера Кристофера Рота. Исследователи расширили понимание фазовых переходов и выявили новые закономерности в сложных магнитных системах.

Эксперименты проводились на ферримагнетическом материале, соединении Sr3CuIrO6, состоящем из стронция, меди, иридия и кислорода. Ранее наблюдавшееся состояние «пол-огонь, пол-лед» создавалось под воздействием внешнего магнитного поля: горячие спины локализовывались на медных сайтах, а холодные — на иридиевых участках структуры.

Экспериментальные данные подтверждают открытие при помощи графической интерпретации: одна иллюстрация демонстрирует соотношение состояний «пол-лед, пол-огонь» и «пол-огонь, пол-лед», а другая представляет зависимость магнитной энтропии от магнитного поля и температуры. Черная точка на графике при нулевой температуре определяет область состояния «пол-огонь, пол-лед», а пунктирная линия обозначает узкий температурный диапазон нового состояния.

Недавние исследования под руководством Вейгуо Ина выявили, что фазовое переключение происходит в чрезвычайно узком температурном интервале, сопровождаясь обменом местами горячих и холодных спинов. «Решение этих задач может привести к значительному прогрессу в технологиях, таких как квантовые вычисления и спинтроника», – отметил Вейгуо Ин. Алексей Цвелик добавил, что «эти находки могут открыть новый путь для понимания и управления фазами и фазовыми переходами в определенных материалах». Точная манипуляция фазовыми переходами сулит перспективы для разработки инновационных методов хранения квантовой информации и передовых систем охлаждения.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters в декабре 2024 года и приобретают особую значимость на фоне публикаций о самом тяжелом антиматериальном частице, способном пролить свет на происхождение Вселенной, и исследований «призрачных» частиц, ведущих к обнаружению темной материи, что расширяет представления о состояниях материи и фазовых переходах.


Новое на сайте

20327Кости прерий: как истребление бизонов породило целую индустрию — и сама себя же уничтожила 20326Кто и зачем взламывает серверы Ollama и ComfyUI ради ключей от AWS? 20325Как злоумышленники спрятали командный сервер внутри блокчейна и почему его невозможно... 20324Брюссель заставляет Android делиться секретами с чужими ИИ-помощниками 20323WordPress: как два бага слились в одну критическую дыру, которую назвали wp2shell 20322Как китайские хакеры обманули DigiCert и украли сертификаты для подписи кода? 20321Что скрывается за уязвимостью, которую агентство США внесло в список активно используемых... 20320Автономные системы наступают быстрее, чем инфраструктура для управления ими: кто выиграет... 20319Почему в OpenSSL нашли дыру, съедающую память серверов, но не дали ей даже номер CVE? 20317SonicWall SMA 1000: как два бага превратили VPN-шлюз в бэкдор для атакующих 20316Может ли уязвимость в клиенте Zoom для Windows открыть доступ к чужому аккаунту без... 20315TELEPUZ: новый вредонос на C, который научился прятаться в Telegram, Steam и блокчейне... 20314Дома из дёрна: как исландцы триста лет прятались от холода под слоем земли и травы 20313Как один токен от чужого сервиса мог впустить злоумышленника в чужой аккаунт n8n?
Ссылка