Kategóriék 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

Disqus Comments Loading...
Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A tengervizet is hidrogénné bontja egy új technológia

A san francisco-i öbölben a Stanford Egyetem kutatóinak sikerült egy általuk fejlesztett berendezéssel hidrogén üzemanyaggá alakítani a tengervizet napfény és…

2019-03-21 9:24 du.

Fénnyel lebegtettek tárgyakat

A Caltech mérnökei képesek voltak pusztán fény segítségével lebegtetni és meghajtani olyan tárgyakat, amelyek az általuk fejlesztett nanoméretű mintázattal rendelkezett.…

2019-03-21 8:34 du.

Az emberi aktivitás miatt leegyszerűsödött a csimpánzok viselkedése és ‘kultúrája’

Az emberek után a csimpánzok viselkedése az egyik legváltozatosabb az állatok között. Ezek a különbségek rengeteg területen megmutatkoztak; például élelem…

2019-03-20 8:43 du.

Feltámadnak a vírusok az űrben

A NASA új felmérése szerint a Nemzetközi Űrállomás küldetéseiben részt vevő legénység felében újraaktiválódott a herpesz vírus. Amíg az emberek…

2019-03-19 8:46 du.

Mindössze egy gén beültetésével ismét láttak a megvakult egerek

A Kalifornia Egyetem kutatói mindössze egy, a zöld fény észleléséért felelős receptor kódolásáért felelő gén, vak egerekbe történő beültetésével egy…

2019-03-19 8:08 du.

Mégsem tűnik lehetetlen feladatnak információt kinyerni egy feketelyukból

A fizikusok egy 7 kvantumbites kvantumszámítógép segítségével egy szimulációt készítettek arról, hogy az információ, hogyan 'oszlana szét' egy feketelyuk belsejében.…

2019-03-17 5:39 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.