Заместитель главного редактора
100,1
рейтинг
20 декабря 2012 в 21:03

Исследователи MIT открыли новое состояние вещества

Исследователи Массачусетского технологического института открыли новое состояние вещества с новым состоянием магнетизма, которое было названо квантовая спи́новая жидкость (quantum spin liquid, QSL). За счет такой характеристики как квантовая запутанность дальнего действия (long-range entanglement) новое открытие может помочь достичь значительных успехов в хранении данных и способствовать развитию новых систем коммуникаций.

В современном технологическом мире наибольшее распространение получили всего два вида магнетизма: ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Первый известен человечеству уже сотни лет, и как в стрелке, вращающейся на игле компаса, так и в тех магнитах, с которыми мы играли в детстве, работает одно и то же свойство: магнитные моменты (к примеру, зарядов ионов и электронов) устанавливаются одном направлении, что вызывает появление двух полюсов.

В свою очередь в антиферромагнетиках устанавливается антиферромагнитный порядок магнитных моментов, в результате чего общая намагниченность равна нулю. Комбинация ферромагнетиков и антиферромагнетиков используется для работы спи́новых клапанов — магнитных сенсоров в головках жестких дисков.

В случае же квантовых спиновых жидкостей вещество представляет из себя твердый кристалл, но его внутреннее магнитное состояние — жидкость, поскольку оно постоянно меняется. Магнитная ориентация электронов, их магнитный момент «течет», поскольку они активно взаимодействуют со своими соседями. За счет этого взаимодействия, сила которого достаточно велика, и квантовых эффектов магнитные моменты не остаются неподвижными, и наблюдается эффект дальнего взаимодействия квантовой запутанности.

Хотя на данный момент очень трудно доказать или подтвердить существование этого состояния измерениями, исследователь Ли Янг считает, что в свете наличия лишь теоретических моделей физических систем полученные данные являются наиболее интересными из существующих. Впервые о возможности существования квантовых спиновых жидкостей заговорил Филип Андерсон в 1987 году, упоминая, что такое состояние вещества может помочь для создания высокотемпературных сверхпроводников. Ли говорит, что работы велись уже давно, и лишь в последнее время начал наблюдаться определенный прогресс.

Сам по себе образец представляет кристалл минерала гербертсмитита. Ли и его коллегам повезло первым изготовить большой образец материала в прошлом году, и это заняло 10 месяцев. Теперь же они занимаются изучением его свойств. Изучение материала проводилось при помощи нейтронного рассеяния — специльности Ли, а также нейтронного спектрометра Национального института стандартов и технологий. Результат с высокой вероятностью свидетельствует о фрактализации магнитных моментов.

Ли заявил о том, что открытие квантовой спиновой жидкости означает возможный прорыв в устройствах хранения данных и развитие новых форм магнитных накопителей и связи. Как считает ученый, новое состояние вещества приближает нас к созданию высокотемпературных сверхпроводников — материалов, которые демонстрируют сверхпроводимость при относительно обычных температурах, а не только при охлаждении до −200°С.

Научный отчет
Пресс-релиз MIT
@atomlib
карма
319,0
рейтинг 100,1
Заместитель главного редактора
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (53)

  • +35
    Хороший у вас никнем…
    • +8
      Ситуёвина с научными новостями повторяется.
      • +9
        Потому что ник то тот же.
  • +3
    В какое восхитительное время мы живем!
    • +3
      Восхитительным оно будет лет так через 15-20, если все будет очень хорошо конечно, и повезет дожить в здравом уме и твердой памяти.
    • +51
      Ты родился слишком поздно, чтобы исследовать Землю.
      Ты родился слишком рано, чтобы исследовать космос.
      ©
      • +1
        Зачем же так пессимистично.
        Исследовать космос? Сейчас есть большой выбор разных оптических приборов, доступных почти для всех.
        Исследовать землю? Хорошо, допустим не открыть уже новых островов или континентов — ну и что? Планета достаточно большая для того, чтобы любой желающий мог исследовать её для себя лично, открывая что-то новое для себя, в течении всей своей жизни.
        • +7
          выбор разных оптических приборов
          В оригинале имелось в виду: слетать к другим галактикам, звёздам, планетам.
          Хорошо, допустим не открыть уже новых островов или континентов
          В том и весь смысл: открывать новые земли, обнаруживать новые народы, забираться туда, куда вообще не ступала нога человека, удаляясь от ближайших поселений на тысячи километров. А сейчас куда ни пойди — обязательно наткнёшься на валяющуюся пластиковую бутылку.
          • +6
            На самом деле это достаточно обманчивое впечатление, что на Земле уже нечего исследовать, открывать и что везде люди уже все загадили везде побывали.
          • +7
            Океан исследован хуже, чем далёкий космос.
            • 0
              а че там интересного то
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • +2
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • +1
              Фак, я пропустил новость с открытием антарктиды =(
        • +1
          Обсуждать цитаты в отсутствие цитируемого дело неблагодарное :)
          • +1
            Ну я не ждал благодарности за обсуждение.
            И что ж получается, цитаты Энштейна мне не обсуждать теперь? Или Бернарда Шоу?
            • +1
              Обсуждать можно, ответить некому :)
      • +5
        А кто говорил, что будет легко? Ты родился в нужное время, чтобы придумать как исследовать космос. Да и на Земле разве все уже исследовано? Мы знаем меньше 5% океана, а это 73% земной поверхности.
      • +5
        Вообще то все верно, сейчас эра исследования глубин Океана, структуры Земли и исследования Солнечной системы.
        • +3
          Вообще, если кому-то нечем заняться, то можно помочь людям в проведении исследований для ранних предсказаний землятрясений и исследований в области климатического моделирования.
          За одни только ранние предсказания землятресений и штормов миллионы людей скажут большое спасибо.
          Спутниковые снимки поверхности помогают исследователям делать археологические находки, это может делать каждый у кого есть доступ к интернету и профильное образование.
          Начинать исследование океана необязательно с погружениями в сверх глубокие впадины, можно для начала попробовать принять участие в исследованиях Гольфстрима.
          А знаете ли вы, что на глубине около 1 км под Гольфстримом наблюдается противотечение.
      • +26
        Обиднее всего будет, если ты совсем чуть-чуть не успел до бессмертия.
        • +12
          Это очень хороший стимул бросить курить, спасибо.
          • +11
            Но что делать, если не куришь?.. Всё пропало?
            • +8
              Ну можно начать, а потом бросить :)
            • +4
              Начинать курить, чтобы если уж и не успел, то не так обидно было.
        • 0
          Вы будете смеяться, но американские исследователи считают, что первый человек проживущий более 150 лет уже родился.
          • +2
            И уже умер (:
            Ли Цинъюнь прожил 256 лет.
            Есть и другие долгожители, прожившие более 150 лет. Вот только верифицировать эти факты никто не хочет (:
            • +19
              Ли Цинъюнь прожил 256 лет.
              Переполнил однобайтовый счётчик…
        • +3
          Или аккурат дожить и стать бессмертным стариком 8/
          • +7
            Как по мне, вполне сойдёт. Бессмертный старик доживёт до момента, когда можно конвертироваться в киборга и решить все проблемы с телом. Вот маразма избежать — это да, важно.
          • +1
            а как же заморозка?
            я хочу заморозку
      • +2
        хм. пойду посплю еще
      • +1
        Большинство присутствующих здесь родилось, чтобы заценить пик нефти. Вот это — будт весело. %)
        • +1
          peak oil? так он давно был ) последствия скоро
      • +1
        зато мы родились в хорошее время для исследования IT. по-моему, не слишком плохая альтернатива космосу
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • +1
            хм… не совсем понимаю, причём тут космические приложения IT. я отвечал на цитату, в которой говорилось, что до космоса нам ещё рано, а для географических открытий поздновато, и выразил свою точку зрения, которая заключалась в том, что мы смогли застать рассвет и становление компьютерных технологий. а там уже Глубина и всякий киберпанк не за горами — и это я считаю разумной альтернативой космосу и порчим мореплаваниям
  • +4
    Раз не было экспериментальных проверок, то не открыли новое состояние вещества, а лишь предположили его существование…
    • +5
      Это как раз таки экспериментальная проверка, существование предположили ещё в 1987 году.
      • +5
        Действительно, извиняюсь. Из текста это не особо понятно, в отличие от пресс-релиза.
  • +1
    Про сверхпроводники:
    www.superconductors.org/
  • +1
    Лучше бы аккумуляторно-батареечный прорыв сделали :)
    • +3
      так ведь постоянно и происходят аккумуляторно-батареечные прорывы :) если бы не они, мы бы не смогли питать сегодняшнюю вычислительную силу :)
  • +7
    Небольшой оффтоп:
    Может кто-то посоветует ресурсы в качестве альтернативы мембране?

    PS: Элементы знаю, но это немного не то. Хотя тоже бывают интересные статьи/новости.
  • +1
    Это же не новое состояние вещества, а новый тип магнетиков, неправильно переведено. Пффф, расстроен…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.