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
    Метки:
    Поделиться публикацией
    Комментарии 53
    • +35
      Хороший у вас никнем…
    • +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 :)
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      • +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.
                              • +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 полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.