NP: учёные нашли доказательства квантовой спиновой жидкости в кагоме-системе
Учёные из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфорда подтвердили существование квантового спинового состояния в материале с кагоме-решёткой. Результаты опубликованы в Nature Physics и рассматриваются как серьёзный вклад в изучение квантовых спиновых жидкостей.
Квантовая спин-жидкость — это необычное состояние вещества, при котором электроны не формируют упорядоченный магнитный порядок даже при экстремально низких температурах. Для неё характерны высокая квантовая запутанность и отсутствие классической магнитной структуры. Подобные системы особенно интересны для разработки будущих квантовых технологий — от вычислительных платформ до устройств хранения данных.
Группа под руководством Янга С. Ли создала высококачественные образцы Zn-барлоуита с кагоме-решёткой и охладила их до очень низких температур. Затем материал исследовали методом неупругого нейтронного рассеяния, что позволило проследить за элементарными магнитными возбуждениями и сравнить их с теоретическими моделями.
Опыты показали, что спиновые возбуждения в кагоме-структуре ведут себя не как магноны, а как спиноны — дробные квазичастицы, которые считаются признаком квантовой спин-жидкости. Эти данные согласуются с наблюдениями для другого кагоме-материала — гербертсмитита. Подобное совпадение говорит о том, что состояние квантовой спин-жидкости может быть характерно для целой группы материалов с такой решёткой.
По словам Янга С. Ли, ключевая задача — найти материал, который позволит окончательно доказать существование основного состояния спин-жидкости. Представленная работа стала важным шагом в этом направлении.
Авторы отмечают, что более глубокое понимание квантовых спин-жидкостей может существенно продвинуть развитие квантовых систем и привести к новым технологическим достижениям в вычислениях и хранении информации.
Рекомендуем также:
