Ученые нашли аномальную форму материи

4-04-2018, 13:23 / Автор: Ілько Северин
/
Читати українською
Ученые нашли аномальную форму материи
Вещество назвали спиновым льдом
1.5т

Найдена новая форма аномальной материи - особый металлический сплав, свойства которого напоминают сверхтекучие жидкости.

Ее открыли американские физики из Йельского университета и Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, передает Lenta.ru со ссылкой на статью в Nature Physics.

В веществе, которое назвали спиновым льдом, ориентация магнитных моментов заряженных ионов напоминает расположение атомов водорода (протонов) в водном льде. Когда вода замерзает, атомы внутри тетраэдрической ячейки кристалла размещаются таким образом, что атом кислорода одной молекулы воды оказывается окружен четырьмя протонами.

При этом два протона оказываются дальше других, потому что принадлежат двум другим молекулам воды. Аналогично, в спиновом льду магнитные моменты двух ионов направлены внутрь тетраэдра, а два других — наружу. По сути, спиновой лед состоит из крошечных наномагнитов.

Физики изучили разновидность спинового льда, образованной решеткой Шакти. Она допускает множество таких конфигураций магнитных моментов, при которых в ячейках минимизируется энергия взаимодействия. Однако часть конфигураций находится в возбужденном состоянии и их появление в спиновом льде неизбежно. В результате происходит геометрическая фрустрация — явление, при котором вся система не может быть полностью заморожена (даже при абсолютном нуле), поскольку не имеет единственного базового состояния. Такое поведение характерно для всех спиновых льдов.

Хотя другие разновидности спинового льда при понижении температуры перестраивают свои решетки, чтобы достичь минимально возможного энергетического состояния, оказалось, что решетка Шакти "застревает" на определенном уровне. Это происходит даже в том случае, если крупномасштабная перестройка системы могла бы минимизировать энергию. Согласно выводам физиков, это свидетельствует о том, что данный спиновой лед обладает глобальным топологическими порядком, а возбуждения топологически защищены от рассеивания и сохраняются в течение длительного времени.

Топологически упорядоченные фазы ранее были описаны для квантовомеханических систем, которые могут принимать различные состояния с одинаковой энергией (вырожденные состояния).

Иными словами, устойчивые возбуждения в решетке Шакти в каком-то смысле напоминают квантовые вихри в сверхтекучих жидкостях, которые также топологически защищены в силу вырожденности основных состояний.


Почему вы можете доверять vesti-ua.net →

Читайте vesti-ua.net в Google News

Коли, на вашу думку, можливе закінчення війни в Україні?
Последние новости
15:50
Продавцов в интернете обяжут платить 5% налог
117
15:21
Обменники выставили новые курсы: сколько стоит валюта
167
14:52
Эти модели очень редко выходят из строя: названы 5 надежных автомобилей
349
14:23
Украину накроет волна жары: когда термометры покажут +38
238
13:54
В Украине ужесточили финансовый мониторинг: риск блокировки счетов коснется многих
311
13:25
Страшное пророчество "японской Бабы Ванги" может скоро сбыться - Daily Mail
12:56
В Украине могут ввести графики подачи воды
241
12:27
Тарас Тополя собрал "на лечение" Безуглой 500 тысяч гривен и публично обратился к ней с призывом
828
11:58
Какому знаку зодиака повезет 2 июля: прогноз астрологов
598
11:29
США остановили поставки ракет ПВО Украине - The Wall Street Journal
408
11:00
Сухо и комфортно: прогноз погоды на 2 июля
238
10:31
В Харькове подорожало жилье: какие цены на квартиры
419
10:02
Курс доллара: прогноз на ближайшие месяцы
447
09:33
Гороскоп на 2 июля: прогноз для всех знаков зодиака
576
09:08
США официально прекратили реализацию проектов USAID
323
08:55
Проверка решений МСЭК: 445 должностных лиц лишили инвалидности
617
08:36
Рынок недвижимости: сколько денег украинцы готовы отдать за жилье
461
08:17
Правительство планирует ввести новые ограничения для студентов старше 25 лет
506
07:58
Поход в политику: Маск намерен создать собственную партию
406
07:37
Жара из Африки раскалит Украину до +39°: в какие дни будет особенно знойно
816
07:14
Финансовый гороскоп на неделю: к кому звездные силы будут особенно благосклонны
477
22:44
Убийство украинки с ребенком в Германии: подробности от МИД
580
22:13
Гороскоп на 2 июля: прогноз для каждого знака зодиака
1.2т
21:42
В школах Украины зафиксировано самое низкое за 30 лет количество учеников
760
21:12
В розетках уже не 220 вольт: могут ли сгореть электроприборы из-за повышения напряжения
996
20:43
В Средиземном море произошел взрыв на танкере, принадлежащем теневому флоту РФ
690
20:13
Во Флориде началось строительство нового центра содержания мигрантов
381
19:44
Гороскоп на неделю: какие сюрпризы готовят звезды
1.2т
19:15
Сразу после окончания войны украинцам собираются повысить тарифы на коммуналку
1.1т
18:46
В Индии произошел взрыв на объекте фармацевтической промышленности, много погибших
445
18:17
В Запорожье разоблачили схему незаконного завладения жильем умерших одиноких людей
572
17:48
Эти знаки зодиака столкнуться с периодом испытаний: кому будет непросто на текущей неделе
1.8т
17:18
Доллар и евро дорожают: какие курсы в начале июля
612
16:49
Дефицит квалифицированных кадров: кого работодатели в Украине ищут прямо сейчас
787
16:20
В Украине увеличат сроки базовой общей военной подготовки
580
15:51
Вблизи Полтавы произошло землетрясение
506
15:22
Названы продукты, употребление которых может повысить кровяное давление
600
14:53
Названы три знака зодиака, которым обязательно повезет на этой неделе
1.5т
Больше новостей

Продолжая просматривать vesti-ua.net Вы подтверждаете, что ознакомились с Политикой конфиденциальности и согласны с использованием файлов cookie