Уникальное состояние материи: что скрывает пламя и лед в магнитных материалах

Исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории сделали удивительное открытие в области магнитных материалов. Они выявили экзотическое состояние материи, которое метафорически описали как "наполовину лед, наполовину пламя". В научных терминах это уникальная фаза, которая сочетает упорядоченные и неупорядоченные спины электронов.

Нестандартное поведение магнитного материала

Физики Вэйго Инь и Алексей Цвелик описали необычное поведение магнитного материала. В этой системе "ледяные" спины, обладающие высокой упорядоченностью, создают стабильную структуру, в то время как "горячие" спины, находящиеся в хаотичном движении, характеризуются высокой неупорядоченностью. Это открытие бросает вызов классическим представлениям о фазовых переходах, так как система может находиться в двух противоположных состояниях одновременно.

Данное открытие стало результатом исследования одномерной модели ферримагнитного материала. Уникальной особенностью новой фазы является способность переключаться между состояниями при конечной температуре, что ранее считалось невозможным. Ученые уверены, что этот феномен в будущем найдет применение в энергетике и информационных технологиях.

Продолжение исследований

Это открытие — продолжение работы, начатой в 2012 году. Тогда исследователи изучали магнитные свойства соединения стронция, меди, иридия и кислорода, что привело к описанию состояния, названного "наполовину пламя, наполовину лед". Новая фаза является термодинамической противоположностью этого состояния.

Авторы считают свое открытие прорывом в физике конденсированных сред. В дальнейшем ученые планируют изучать это явление в более сложных квантовых системах, что, по их мнению, поможет глубже понять природу материи и расширить области применения конкретных материалов.