
一半的冰,一半的火状态不喜欢那样酷(或热!)。
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不到十年前,研究人员发现了一个特殊化合物的电子在两个非常不同的阶段的特殊阶段。有些旋转井井有条,而另一些则完全混乱。他们称其为“半火,半冰”状态。现在,研究人员发现,在某些非常具体的条件下,相反的状态形式。
他们进行此发现的奇怪材料称为SR3CUIRO6,这是锶,铜,虹膜和氧的磁性化合物。 2016年,在研究这种材料时,布鲁克黑文国家实验室的Alexei Tsvelik和Weiguo Yin在一定温度下发现了一个特殊的物质阶段,并且在外部磁场的影响下。
电子具有称为自旋的特性,类似于角动量,就像旋转顶部的动量一样。它们可以指向特定的方向或随机指向,但是在这种状态下 - “半火,半冰” - 铜原子所处的地点都有无序的旋转,而在虹膜部位上,旋转已完全订购。
该团队现在发现,在非常具体的时候,该州从火和冰到冰和火。铜站点变为“冷冻”,而虹膜部位则随机指向旋转变为“热”。特别是,这两个状态之间的切换非常敏锐,团队认为这可能会有一些令人兴奋的应用程序。

图表显示磁场(h)或温度(t)的变化以达到特殊状态。
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Yin在一家中说:“寻找具有异国情调的物理特性的新状态,并且能够理解和控制这些州之间的过渡 - 是凝结物质物理和材料科学领域的核心问题。”陈述。 “解决这些问题可能会导致量子计算和旋转技术等技术的巨大进步。”
TSVELIK补充说:“我们建议我们的发现可能为理解和控制某些材料的阶段和相位过渡打开新的门。”
该团队认为可以在高级制冷技术中进行有趣的应用程序,但是相变的清晰度也可以在信息技术 - 例如,作为存储形式。您可能有火/冰或冰/火,而不是0和1。
Yin说:“接下来,我们将探索带有量子旋转以及额外的晶格,电荷和轨道自由度的系统中的火冰现象。” “新可能性的大门现在已经敞开了。”
该研究发表在杂志上物理评论信。