Bước đột phá này chỉ ra thêm hai trạng thái trước đây được biết đến của từ tính.
MIT giáo sư vật lý Young Lee nói: "Chúng tôi đang chỉ ra rằng có một trạng thái cơ bản thứ ba của tính chất từ,.
Các nhà vật lý MIT làm tăng tăng kích cỡ tinh thể tinh khiết của herbertsmithite này trong phòng thí nghiệm của họ để chứng minh sự tồn tại của một thể trạng mới của vật chất. Mẫu thử này, mất 10 tháng để phát triển, dài 7 mm (chỉ hơn 1/4 inch) và nặng 0,2 gram.
Loại từ tính
Sắt từ, từ tính đơn giản của một thanh nam châm hoặc kim la bàn, đã được biết đến trong nhiều thế kỷ.
Trong loại thứ hai của hiện tượng phản sắt từ, từ tính, từ trường của các ion trong một kim loại hoặc hợp kim triệt tiêu lẫn nhau.
Trong cả hai trường hợp, các vật liệu đều trở thành từ chỉ khi làm lạnh xuống dưới một nhiệt độ nhất định.
Dự báo và phát hiện ra hiện tượng phản sắt từ - cơ sở cho đầu đọc trong đĩa cứng máy tính hiện nay - đã giành giải Nobel về vật lý cho Louis Neel vào năm 1970 và cho giáo sư danh dự MIT Clifford Shull vào năm 1994.
Công việc thử nghiệm cho thấy sự tồn tại của nhà nước mới này, được gọi là một chất lỏng spin lượng tử (QSL), đã được báo cáo trên tạp chí Nature.
QSL là một tinh thể rắn, nhưng từ trạng thái của nó được mô tả như một chất lỏng: Không giống như hai loại từ tính, định hướng từ tính của các hạt cá nhân bên trong nó biến động liên tục, giống như chuyển động liên tục của các phân tử trong một chất lỏng có thật.
Không có lệnh tĩnh để định hướng từ, được gọi là thời khắc từ tính bên trong vật liệu, Lee nói.
"Nhưng có một sự tương tác mạnh mẽ giữa chúng, và do hiệu ứng lượng tử, chúng không khóa ở vị trí", ông nói.
Mặc dù nó là vô cùng khó khăn để đo lường, hoặc chứng minh sự tồn tại của trạng thái vật liệu kỳ lạ này, Lee nói, "đây là một trong những dữ liệu thực nghiệm thuyết phục cao đặt ra có mà [không] này.
Phát hiện này cũng có thể mang về nghiên cứu các chất siêu dẫn nhiệt độ cao, và cuối cùng có thể dẫn đến những phát triển mới trong lĩnh vực đó, ông nói.
"Chúng tôi có để có được một sự hiểu biết toàn diện hơn về bức tranh lớn, Lee nói.
'Không có lý thuyết mô tả tất cả mọi thứ mà chúng ta đang thấy.
Subir Sachdev, một giáo sư vật lý tại Đại học Harvard, cho biết kết quả là: "rất quan trọng và mở ra một chương mới trong việc nghiên cứu các rắc rối lượng tử trong hệ thống many-body” |