物理學家發現了一個新的物質階段，被稱為“半冰，半火”，可以為量子計算等領域的新進步打開大門。
新階段結合了一個原子中的許多“向上”電子旋轉，這些電子被高度排序，被稱為冷循環，並帶有許多“倒下”旋轉，這些旋轉高度無序，被稱為熱週期 - 將其暱稱為“半冰，半火”。
“半冰，半火”是一個重大發現，這不僅是因為它的新穎性，而且還因為它可以在合理溫度下在相之間產生急劇的切換。這是布魯克黑文國家實驗室的同一團隊首先觀察到的“半火，半冰”狀態的雙胞胎 - 物理學家Weiguo Yin和Alexei Tsvelik，與當時的實習生剋里斯托弗·羅斯（Christopher Roth）一起 - 早在2016年。
這些發現提供了對團隊物理和材料科學中一些中心問題的見解，並提高了識別新的能力具有異國情調並操縱這些狀態之間的過渡。
“解決這些問題可能會導致像和Spintronics，” Yin在陳述來自布魯克黑文國家實驗室。 TSVELIK補充說，該團隊的發現“可能為理解和控制某些材料的階段和相位過渡打開新的門。”
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“難題的碎片”
Yin和Tsvelik在對一種稱為Ferrimagnet的磁性材料進行研究時，首先發現了“半冰，一半火”。鐵im蟲的原子種群具有相反的磁矩，但是由於種群不平等，因此仍然存在一些磁化。
觀察到“半冰，半火”的特定鐵磁鐵是SR3Cuiro6，它是由鍶，銅，虹膜和氧氣組成的化合物。這是團隊最初發現的“半火，一半冰”的材料，他們通過將材料暴露於外部材料來引起或導致在費里瑪尼特內部發生的材料。在“半火，半冰”中，熱旋轉在銅部位發生，並且具有較小的磁性運動，而虹膜部位則產生具有較大磁性運動的冷旋轉。
儘管這是一個令人興奮的發現，但TSVELIK承認這只是第一步。
他說：“儘管我們進行了廣泛的研究，但我們仍然不知道如何利用這種狀態。” “我們缺少難題的部分。”
現在，最近由Yin率領的作品透露，“一半火，半冰”具有隱藏和相反的狀態，在該狀態下，熱和冷旋轉交換位置。該團隊確定了一個非常狹窄的溫度範圍，在該溫度範圍內進行了相位之間的切換，這對許多字段具有希望。
從商業上講，這種超殺階段轉換可能會導致製冷技術的進步。甚至有可能在新穎的量子信息存儲方法中利用這些階段本身作為位。陰說：“新可能性的大門已經敞開了。”
該團隊對新階段的研究發表在《雜誌》上物理評論信2024年12月。
