Физики открыли странное состояние материи: «наполовину лед, наполовину пламя»

Исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории обнаружили в магнитном материале экзотическое состояние материи, которое они поэтично назвали «наполовину лед, наполовину пламя». Эта уникальная фаза сочетает в себе упорядоченные и неупорядоченные спины электронов.

Физики Вэйго Инь и Алексей Цвелик описали поведение магнитного материала, в котором высокоупорядоченные «ледяные» спины образуют стабильную структуру, тогда как высоконеупорядоченные «горячие» остаются в хаотичном движении. Наблюдение противоречит классическим представлениям о фазовых переходах и показывает, что система может находиться в двух противоположных состояниях одновременно.

Открытие сделали при изучении одномерной модели ферримагнитного материала. Особенность новой фазы — способность переключаться между состояниями при конечной температуре, что ранее считалось невозможным. Это явление, как считают ученые, может однажды найти применение в энергетике и информационных технологиях.

Исследование продолжает серию работ, начатых в 2012 году, когда ученые изучали магнитные свойства соединения стронция, меди, иридия и кислорода. Тогда им удалось описать состояние, получившее название «наполовину пламя, наполовину лед», а новое открытие стало его термодинамической противоположностью.

На изображении показана графическая интерпретация состояний «полулед, полуогонь» и «полуогонь, полулед» (слева). График (справа) показывает изменение магнитной энтропии в магнитном поле (h) в зависимости от температуры (T). Изображение: Brookhaven National Laboratory

По словам Вэйго Иня, это прорыв в физике конденсированных сред. Возможность резкого переключения фаз с изменением магнитной энтропии может быть использована, например, в системах охлаждения и в создании новых типов квантовых битов. Такие материалы перспективны для спинтроники — направления, которое изучает использование спина электрона в вычислениях.

Следующим шагом ученых станет исследование этого явления в более сложных квантовых системах. Физики надеются, что это позволит глубже понять природу материи и открыть новые классы функциональных материалов.


Читать далее:

Миллионы «невидимых» людей: ученые нашли ошибку в оценке населения Земли

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

Иллюстрация на обложке сгенерирована с помощью ChatGPT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Больше миллиона Гбит в секунду: японцы побили рекорд скорости передачи данных по оптоволокну
Новости
Хаос во благо: физики создали новый инструмент для квантового мира
Наука
Hugging Face выпустила недорогих человекоподобных роботов с открытым кодом
Новости
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос