English
日本語
한국어
français
Deutsch
Español
italiano
русский
português
العربية
Международная группа исследователей, возглавляемая Лабораторией квантового магнетизма (LQM) в Швейцарии и Лондонским центром нанотехнологий (LCN), обнаружила, что материал, прозрачная соль, не страдает от обычных осложнений других реальных магнитов. И использовал тот факт, что это квантовые спины C, которые похожи на крошечные атомные магниты-взаимодействуют в соответствии с правилами больших стержнеобразных магнитов. Это исследование опубликовано в Science.
Любой, кто играл с игрушкой Магнитный бар в школе будет помнить, что противоположные полюса притягиваются, выстраиваются параллельно друг другу, когда они размещены конец в конец, и анти-параллельно, когда размещены рядом друг с другом. Поскольку обычные стержневые магниты просто слишком велики, чтобы раскрыть какую-либо квантово-механическую природу, а большинство материалов слишком сложны для того, чтобы спины взаимодействовали как настоящие стержневые магниты, прозрачная соль является идеальным материалом, чтобы увидеть, что происходит на квантовом уровне для плотной коллекции крошечных стержневых магнитов.
Команда смогла изобразить все спины в специальной соли, обнаружив, что спины параллельны в парах слоев, в то время как для соседних пар слоев они антипараллельны, как и большие стержневые магниты, расположенные рядом друг с другом. Расположение спина называется «антиферромагнитным». Напротив, для ферромагнетиков, таких как железо, все спины параллельны.
Нагреть материал всего на 0,4 градуса Цельсия выше абсолютного «нуля» температуры, когда прекращается все классическое (неквантовое) движение, команда обнаружила, что спины теряют свой порядок и указывают в случайных направлениях, как это делает железо, когда оно теряет свой ферромагнетизм при нагревании до 870 градусов Цельсия. Температура намного выше комнатной из-за сильных и сложных взаимодействий между спинами электронов в этом очень распространенном твердом веществе.
Команда также обнаружила, что они могут достичь такой же потери порядка, включив квантовую механику с помощью электромагнита, содержащего соль. Таким образом, у физиков теперь есть новая игрушка, коллекция крошечных стержнеобразных магнитов, которые, естественно, принимают антиферромагнитную конфигурацию и для которых они могут набирать в квантовой механике по усмотрению.
«Понимание и манипулирование магнитными свойствами более традиционных материалов, таких как железо, конечно, долгое время было ключом ко многим знакомым технологиям, от электродвигателей до жестких дисков в цифровых компьютерах»,-сказал профессор Габриэль Эппли, директор LCN UCL.
«Хотя это может показаться эзотерическим, существуют глубокие связи между тем, что было достигнуто здесь, и новыми типами компьютеров, которые также полагаются на способность настраивать квантовую механику для решения сложных проблем, таких как распознавание образов на изображениях».
Любой, кто играл с игрушкой Магнитный бар в школе будет помнить, что противоположные полюса притягиваются, выстраиваются параллельно друг другу, когда они размещены конец в конец, и анти-параллельно, когда размещены рядом друг с другом. Поскольку обычные стержневые магниты просто слишком велики, чтобы раскрыть какую-либо квантово-механическую природу, а большинство материалов слишком сложны для того, чтобы спины взаимодействовали как настоящие стержневые магниты, прозрачная соль является идеальным материалом, чтобы увидеть, что происходит на квантовом уровне для плотной коллекции крошечных стержневых магнитов.
Команда смогла изобразить все спины в специальной соли, обнаружив, что спины параллельны в парах слоев, в то время как для соседних пар слоев они антипараллельны, как и большие стержневые магниты, расположенные рядом друг с другом. Расположение спина называется «антиферромагнитным». Напротив, для ферромагнетиков, таких как железо, все спины параллельны.
Нагреть материал всего на 0,4 градуса Цельсия выше абсолютного «нуля» температуры, когда прекращается все классическое (неквантовое) движение, команда обнаружила, что спины теряют свой порядок и указывают в случайных направлениях, как это делает железо, когда оно теряет свой ферромагнетизм при нагревании до 870 градусов Цельсия. Температура намного выше комнатной из-за сильных и сложных взаимодействий между спинами электронов в этом очень распространенном твердом веществе.
Команда также обнаружила, что они могут достичь такой же потери порядка, включив квантовую механику с помощью электромагнита, содержащего соль. Таким образом, у физиков теперь есть новая игрушка, коллекция крошечных стержнеобразных магнитов, которые, естественно, принимают антиферромагнитную конфигурацию и для которых они могут набирать в квантовой механике по усмотрению.
«Понимание и манипулирование магнитными свойствами более традиционных материалов, таких как железо, конечно, долгое время было ключом ко многим знакомым технологиям, от электродвигателей до жестких дисков в цифровых компьютерах»,-сказал профессор Габриэль Эппли, директор LCN UCL.
«Хотя это может показаться эзотерическим, существуют глубокие связи между тем, что было достигнуто здесь, и новыми типами компьютеров, которые также полагаются на способность настраивать квантовую механику для решения сложных проблем, таких как распознавание образов на изображениях».
