Kategóriák Fizika

Új halmazállapotot fedeztek fel

A fizikusok felfedeztek egy új halmazállapotot, melynek szerkezeti rendjét irányító szabályok közelebb állnak a kvantumdinamikához, mint az általános termodinamikai elmélethez. A mesterséges spin jég nevű anyag bizonyos fázisai rendezetlennek tűnnek, azonban az anyag valójában “topológiai” formában rendezett.

“A kutatásunk most először mutatja be, hogy a mesterséges spin jéghez hasonló klasszikus rendszer befolyásolható úgy, hogy topológiailag rendezett fázisokat alkosson, amit korábban csak kvantum állapotban tapasztaltunk,” mondta Cristiano Nisoli, a kutatás elméleti részét végző csapat vezetője a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumtól.

A fizika általánosan az anyag fázisait vagy rendezettnek – mint például a kristályszerkezet – vagy rendezetlennek – mint a gázok – tekinti és mindezt a rendszer szimmetriája alapján állapítja meg.

Az új kutatásukban a Los Alamos Nemzeti Laboratórium és a Illinois Egyetem – akik a tanulmány kísérleti résziért feleltek – a Shakti spin jég geometriáját vizsgálták. Amíg az ehhez hasonló anyagokat általában csak elméleti síkon vizsgálják, addig a mostani a különleges tulajdonságainak elmélete kísérletekből eredt.

Egy fotoemissziós elektronmikroszkóp segítségével a kutatók képesek voltak megállapítani az anyag jellemzőit és valami furcsára lettek figyelmesek. Amíg más mesterséges spin jég fajták a hőmérséklet csökkenésével egyre alacsonyabb energiájú állapotba kerültek, addig a Shakti spin jég makacsul ugyanazon az energia szinten maradt.

“A rendszer egy olyan módon ragad be, hogy képtelenné válik átrendezni önmagát, annak ellenére, hogy a nagy mértékű átrendeződéssel egy alacsonyabb energiájú állapotba kerülne,” mondta Peter Schiffer, a tanulmány kísérleti részét végző csapatának vezetője.

A kutatók először nem értették, hogy miért lehet ez, azonban a spinképtől távolodva, és a rendszer excitációinak megjelenésére koncentrálva, Nisoli egy olyan alacsony energiájú állapotot írt le, amely pontosan beilleszthető volt egy elméleti modellbe, a “dimer fedőmodellbe”, amelynek topológiai tulajdonságait már korábban felismerték. Ezután a kísérlet adatai megerősítették a topológiai töltésmegőrzést és ezáltal a gerjesztések hosszú élettartamát is.

Forrás: nature.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Újabb nagy felfedezést tett a Blue Brain az agyműködéssel kapcsolatban

Azt már eddig is tudtuk, hogy a neuronok a beléjük érkező elektromos jeleket kisebb részekre bontják, most viszont a Blue…

2019-07-21 6:51 du.

A nők agya úgy reagál a pornográf tartalmakra mint a férfiaké

A Biológiai Kibernetika Max Planck Intézetének kutatói bizonyítékot találtak arra, hogy a nők agya ugyanúgy reagál a pornográf tartalmakra, mint…

2019-07-21 6:44 du.

Mocsári növényekben lévő tápanyagok segíthették elő az agyi fejlődést

A megfigyelés, miszerint a kongói medencében élő bonobók a mocsaras területen az agyi fejlődéshez elengedhetetlen jódban gazdag vízi növényeket gyűjtenek,…

2019-07-16 9:12 du.

A légszennyezés miatt rosszabbul teljesítenek Kínában a napelemek

Egy nemzetközi felmérés szerint a kínai légszennyezés miatt drámaian romlik az ország napelemeinek teljesítménye. A tanulmányban az ország különböző részein…

2019-07-13 11:52 de.

Elkészült az adattárolókat és memóriákat is kiszorítható “univerzális memória”

A brit Lancaster Egyetem tudósai által felfedezett és szabadalmaztatott új számítógépes memória megoldást jelenthet a digitális technológia energiakrízisére. A tanulmányuk…

2019-07-13 11:48 de.

Már nem csak tudományos fantasztikum a mesterséges gravitáció

A mesterséges gravitáció már hosszú ideje jelen van a tudományos fantasztikum világában - például a 2001: Űrodüsszeia forgó űrhajója -,…

2019-07-07 6:45 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.