Ученые нашли аномальную форму материи

4-04-2018, 13:23 / Автор: Ілько Северин
/
Читати українською
Ученые нашли аномальную форму материи
Вещество назвали спиновым льдом
1.4т

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

Чи потрібно збільшувати покарання (розмір штрафів) за порушення ПДР?
Последние новости
16:35
Аналитики показали карту полета вражеских ракет над Украиной 29 марта
234
16:17
Прогноз погоды на выходные 30-31 марта: термометры покажут рекордные цифры
279
15:59
Россия массированным ударом повредила ТЭС и ГЭС в шести областях, - Шмыгаль
203
15:41
На территории Румынии были найдены фрагменты беспилотника
229
15:23
Европа вернулась в довоенную эпоху, такого не было с 1945 года, - Туск
327
15:06
В МВД назвали количество пострадавших от ночной атаки
336
14:48
Лишь три знака зодиака покорят новые вершины в конце марта
605
14:30
В Бундестаге уверяют, что ввод западных войск в Украину не сделает все страны НАТО сторонами конфликта
619
14:12
Стоимость доллара и евро: свежие курсы в обменных пунктах
509
13:54
Звонят и молчат: что делать в таких случаях
572
13:36
Повышение минимальной зарплаты с апреля: что будет с пенсиями, тарифами и субсидиями
429
13:18
Мобилизация 500 тысяч человек: пересматривается численность определенных воинских частей, - Сырский
418
13:00
Украинские беженцы в Польше: что изменится с 1 июля
566
12:42
Астрологи узнали, какому знаку зодиака повезет 29-30 марта
947
12:24
В Минэкономики объяснили, почему Украина переходит на летнее время
432
12:07
Россия ночью атаковала три украинских ТЭС: серьезно повреждено оборудование
523
11:49
Тарифы на коммуналку с 1 апреля: сколько будут стоить блага цивилизации
480
11:31
Авиационный эксперт объяснил, почему россияне изменили тактику ракетных обстрелов
542
11:13
Гороскоп на 29 марта по картам таро: кого ждет благоприятный день
653
10:55
Раскрытие банковской тайны: чем это грозит каждому украинцу
601
10:37
Не разрешили занять свое место: боец Нацгвардии вынужден был ехать в тамбуре поезда «Интерсити»
746
10:19
Прогноз курса валют на апрель: что будет с долларом
795
10:01
Дожди и шквальный ветер: в Украине ухудшится погода
431
09:43
Ситуация на фронте: в течение суток произошло 59 боевых столкновений, - Генштаб
350
09:25
Гороскоп на 29 марта: прогноз для всех знаков зодиака
787
09:07
"Шахеды", крылатые ракеты, "Кинжалы" и баллистика: подробности ночной атаки по энергетике
651
08:57
Украина переходит на летнее время: врач предупредил о последствиях для здоровья
453
08:34
Население Украины может сократиться до 25 млн: в правительстве предложили решение
671
08:13
Гороскоп на 29-30 марта: названы дни, когда Зодиакам нужно повышать самооценку
1.1т
07:58
В сеть выложили скандальные кадры с целующимся "начальником ТЦК": ВСУ отреагировали
762
07:36
"Днепр, Харьков, Запорожье, Одесса в ближайшее время будут под прицелом путинской армии", - Коваленко
2.5т
07:14
ВСУ перехватили инициативу на Бахмутском направлении
574
23:11
Расстанутся еще до конца марта: три Зодиака изменит жизнь
1.4т
22:57
Разблокирование границы с Польшей: Туск и Шмыгаль сделали важные заявления
704
22:41
Россияне пытаются устроить котел: что говорят в ВСУ о "перспективах" еще одного города
2.4т
22:19
Для начинающих: презентован трехколесный Volkswagen
640
22:03
В Украину придут дожди с грозами: прогноз на 29 марта
648
21:58
Россию ждут еще большие потрясения: экстрасенс дал прогноз
1.9т
Больше новостей

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