Ученые из Массачусетского технологического института полагают, что им впервые удалось синтезировать кристалл, который они считают двухмерной квантовой спиновой жидкостью, то есть твердым материалом, атомные спины которого продолжают быть подвижными даже при температуре в минус 253 градуса, так называемый абсолютный ноль.
Кристалл, известный как гербертсмитит, является частью семьи кристаллов, называемых Zn-паратакамитами. Впервые представители этого семейства были обнаружены еще в 1906 году. Отметим, что физики начали уделять большое внимание квантовой спиновой жидкости с 1987 года, когда Нобелевский лауреат Филипп Андерсон предположил, что квантовая теория спиновой жидкости может быть связана с таким явлением, как сверхпроводимость - эффектом, снижающим электрическое сопротивление материала до нуля.
По словам разработчиков, ученые довольно давно искали материалы, сохраняющие квантовый спин до экстремально низких температур. На сегодня практически все известные материалы теряют свою динамику спина при низких температурах, так как происходит потеря кинетической энергии.
Идентифицировав квантовую спиновую жидкость и произведя из нее монолитные кристаллы, технически можно, во-первых, получить высокотемпературные сверхпроводники, а во-вторых, исследовать новые атомные состояния вещества. В дальнейшем все эти данные можно использовать при производстве будущих микросхем.
Сейчас гербертсмитит является диэлектриком, а не сверхпроводником, но ученые уверены, легитирование кристалла за счет замены молекул хлора молекулами серы, может превратить его в сверхпроводник.
На данный момент ученые смогли синтезировать лишь 0,3 грамма "чистого" кристалла и убедились в том, что в реальности проявляет необычные свойства квантовой спиновой жидкости. В Массачусетском технологическом институте говорят, что сейчас они на практике реализуют, то, за что в 1998 году была вручена Нобелевская премия по физике.
Источник: CyberSecurity
|
