Slovenski znanstveniki potrdili več kot 70 let staro napoved

Skupina fizikov z Instituta Jožef Stefan je potrdila stanje spinske tekočine celo pri temperaturi absolutne ničle, kar je že leta 1950 kot prvi napovedal švicarski fizik Gregory Hugh Wannier, a je želja po eksperimentalni potrditvi ostala neizpolnjena vse do danes. Dosežek je bil objavljen v prestižni reviji Nature Materials.

Glavna fotografija članka:Slovenski znanstveniki potrdili več kot 70 let staro napoved
Robert Balen
Datum 5. januar 2022 14:33
Čas branja 3 min

Spinske tekočine so posebno magnetno stanje snovi. So magnetni analog tekočega agregatnega stanja, saj so v njih magnetni momenti (spini) neurejeni, a hkrati že močno korelirani. V kristalih, kjer sama geometrija kristalne mreže ni naklonjena magnetnemu urejanju, je lahko stanje spinske tekočine prisotno celo pri temperaturi absolutne ničle. To je prvi napovedal G. H. Wannier že leta 1950, zdaj pa so slovenski znanstveniki to potrdili.

V projektu so sodelovali fiziki z Inštituta Jožef Stefan Tina Arh, Matej Pregelj in Andrej Zorko skupaj s sodelavci z Inštituta za matematiko, fiziko in mehaniko ter raziskovalnih institucij iz Indije, Velike Britanije, Francije in ZDA. Za njihov preboj je bilo ključno preučevanje magnetno še neraziskane spojine s širokim naborom komplementarnih eksperimentalnih tehnik, so sporočili z Instituta Jožef Stefan.

Poleg znanstvenega vidika je odkritje potencialno pomembno v luči sodobnih kvantnih tehnologij

Zorko je za STA pojasnil, da so preučevali magnetne lastnosti nekega kristala, in sicer neodimovega heptatantalata. Z magnetnega stališča je mogoče potegniti analogijo z agregatnimi stanji, je ponazoril - in sicer se lahko magnetne iglice oz. spini pri dovolj nizkih temperaturah tipično uredijo, kot velja za gradnike pri trdnem agregatnem stanju snovi, medtem ko bodo pri visokih temperaturah kazale vsaka v svojo smer, kot velja za plinsko agregatno stanje snovi.

Spinske tekočine se nahajajo nekje vmes. So magnetni analog tekočega agregatnega stanja, saj so v njih spini na večjih razdaljah neurejeni, lokalno pa korelacija obstaja. Te lokalne korelacije potem dajo posebne magnetne lastnosti tem snovem, ki jih pravimo spinske tekočine, je dejal Zorko.

Raziskavo so izvedli na inštitutih v Veliki Britaniji, Franciji in ZDA. S kombinacijo nevtronskega sipanja, mionske spektroskopije in elektronske spinske resonance so uspeli pokazati, da je v kristalih neodimovega heptatantalata osnovno magnetno stanje neurejeno celo pri najnižjih eksperimentalno dosegljivih temperaturah, to je minus 273,11 stopinje Celzija.

Zorko je kot primer ponovno navedel agregatna stanja snovi: "Da se spini v spinski tekočini niti pri absolutni ničli ne uredijo v isto smer, je podobno, kot da se voda pri ohlajanju nikoli ne bi spremenila v kristal oz. trdno snov."

Poleg znanstvenega vidika je odkritje potencialno pomembno v luči sodobnih kvantnih tehnologij. Spinske tekočine namreč veljajo za eno najbolj perspektivnih platform v kvantnem računalništvu. Njihove lastnosti je denimo mogoče uporabiti za shranjevanje informacij v kvantnem računalništvu, saj so shranjene bolj odporno, je še pojasnil Zorko.

Ste že naročnik? Prijavite se tukaj.

Želite dostop do vseh Večerovih digitalnih vsebin?

Naročite se
Naročnino lahko kadarkoli prekinete.
Kdo je bil najboljši predsednik državnega zbora?
Urška Klakočar Zupančič.
42%
360 glasov
Igor Zorčič.
3%
26 glasov
Dejan Židan.
3%
27 glasov
Milan Brglez.
6%
51 glasov
Gregor Virant.
4%
35 glasov
Pavel Gantar.
6%
50 glasov
France Cukjati.
11%
95 glasov
Borut Pahor.
10%
85 glasov
Nekdo drug.
5%
42 glasov
Ne vem, vseeno mi je.
9%
78 glasov
Skupaj glasov: 849
Domov next
Predstavljamo novo menijsko vrstico
Spoznajte nove funkcije in odkrijte, kako lažje najdete vsebine.
Onboarding next
Domov Domov next
Domov
Tvoja vstopna točka v Večer.
Vse najpomembnejše novice in zgodbe na enem mestu.
Minuta Minuta next
Minuta
Najhitrejši pregled dneva.
Ključne informacije na kratko, da vedno veš, kaj se dogaja.
Igre Igre next
Igre
Vsak dan nov izziv.
Sprosti se z igrami in preizkusi svoje znanje ter spretnosti.
Podkasti Podkasti next
Podkasti
Vsebina za poslušanje kjerkoli.
Zgodbe, pogovori in razlage tem, ki zaznamujejo dan.
Prijava Zapri
Profil
Tvoje nastavitve na enem mestu.
Upravljaj profil, naročnino in prilagodi vsebine svojim interesom.