Американские физики из Йельского университета и Национальной лаборатории в Лос-Аламосе открыли особый металлический сплав, свойства которого напоминают сверхтекучие жидкости.
Как передает Strategiya.az со ссылкой на журнал Nature Physics, это вещество является разновидностью спиновых льдов, внутри которого возникают аналоги квантовых вихрей.
Спиновым льдом называют вещество, в котором 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.
В ходе исследования ученые провели фотоэмиссионную электронную микроскопию спинового льда (PEEM), изготовленного из пермаллоя — сплава железа и никеля (Ni81Fe19).
Облучение образца рентгеновскими лучами позволило зарегистрировать изменения в магнитных моментах, происходящих при понижении температуры. Образец спинового льда сначала охлаждали с 290 кельвинов (K) до 220 К, а затем до 180 К и ниже (1 К равен -272,15 градуса Цельсия).
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.
Strategiya.az
НОВАЯ ЭРА В ИСТОРИИ АЗЕРБАЙДЖАНА
Образец высокой чести достоинства
Так было, так есть и так будет: из года в год гордый народ выполняет Заветы Общенационального лидера Гейдара Алиева
К 70-летию Евгения Кушнарева
31 летняя кровавая боль Независимости Азербайджана, который Излечился от 44 дневной Отечественной войной
Парламентские выборы в Казахстане: новый шаг вперед по пути модернизации и прогресса
Гейдар Алиев всегда будет жить в сердцах людей
Солидарность Азербайджанского Народа, Армии, Президента и Международного права
СТРАТЕГИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ФОРСИРОВАНИИ БУДУЩЕГО ПОКОЛЕНИЙ - НЕЗАВИСИМОСТЬ АЗЕРБАЙДЖАНА ВЕЧНА И НЕОБРАТИМА
Эрнстам, Симоньянам, Добродеевым и Шейниным не удается испортить отношения России и Азербайджана
Пашинян пополз к Москве - на коленках
За сегодняшний день в Тертере упало свыше 2 тыс. снарядов - Хикмет Гаджиев
Эрдоган: Я надеюсь, что Азербайджан "освободит свои территории" в Карабахе
Симоньян наказали
«Кровавая рана» на карте мира: Карабах Азербайджан!..
Азербайджанский ученый - стал почетным номинантом «Ученый года»
Национальная идея – основа системы миропонимания нации, стимул для укрепления государственности
25 лет Конституции Республики Казахстан
Об улучшении эпидемиологической ситуации в Казахстане
Музыка - жизнь моя. Владимир Мигуля
«Черная Зависть» - главная помеха крепкой дружбы Украины и Азербайджана
Международные "правозащитники" - почему они молчат о нападении на азербайджанцев?
Казахстан: новые меры на новом этапе борьбы с эпидемией
О сообщениях относительно пневмонии в Казахстане
« Водная безопасность Азербайджана и политика «водного террора» Армении»
Академик Ягуб Махмудов призвал пересмотреть решение Национального Совета Азербайджана о передаче Иревана армянам
Главный инфекционист США ушел на 14-дневную самоизоляцию
Иран готов к обмену заключенными с США без предварительных условий
Более тысячи человек вылечились от коронавируса в Москве за сутки
Первый с начала апреля случай заражения COVID-19 выявлен в Ухане
Слова лидера: «Справедливость поддерживает национальную идею и дипломатию»
Сегодня 97-я годовщина со дня рождения общенационального лидера Азербайджана Гейдара Алиева
31 марта Днем геноцида азербайджанцев. История о геноциде азербайджанского народа
Богатейший человек мира дал 10 миллиардов долларов на «спасение Земли»
Директор больницы в Ухане умер от коронавируса
ЕС может ввести меры против соцсетей за отказ от цензуры
Дефицит бюджета США стал максимальным с 2011 года
Открылся Кюрдамирский филиал ОАО «Азерхалча» - ОБНОВЛЕНО
Гонконг предоставил материковому Китаю $143 млн на борьбу с коронавирусом
"Великая Армения" за счет чужих земель - на очереди Турция, Россия и Грузия
Страшные события человечества незабываемы историей и народом
Президент Ильхам Алиев: За эти годы Азербайджан стал космическим государством
Президент Ильхам Алиев вручил Поладу Бюльбюльоглу орден "Гейдар Алиев"
Президент Ильхам Алиев принял участие в конференции, посвященной итогам первого года реализации Госпрограммы социально-экономического развития регионов в 2019-2023 годах (ФОТО)
Президент Ильхам Алиев наградил Хейраддина Годжаева орденом «Шохрат»
Google закрыл свои офисы в Китае
Армянский солдат застрелился в оккупированном Карабахе в день ВС Армении
По поручению Президента Ильхама Алиева проведено совещание в связи с коронавирусом
Из зоны землетрясения в Турции эвакуировали десятки азербайджанцев
Азербайджанских студентов эвакуируют из зоны землетрясения в Турции
