Chodziło rzecz jasna o zrozumienie tego, jak się zachowują oraz jaki ma to wpływ na otoczenie. W toku ostatnich badań ich autorzy doszli do wniosku, że jedno z zaburzeń dotyczących kwantowych cieczy spinowych prowadzi do powstawania nieznanego wcześniej stanu skupienia materii. Poświęcona tym kwestiom publikacja została niedawno zamieszczona na łamach Nature Communications.
Czytaj też: Kropki kwantowe do niedawna pozostawały jedynie w sferze marzeń. Ostatni przełom nada im nowych zastosowań
W przypadku zwykłych magnesów, gdy temperatura spada, spin elektronów zatrzymuje się, co prowadzi do powstawania stałej cząstki materii. W przypadku kwantowych cieczy spinowych dzieje się inaczej. Rzeczony spin nie zatrzymuje się, a elektrony zachowują się tak, jakby wchodziły w skład swobodnie płynącej cieczy.
Kwantowe ciecze spinowe stanowiły obiekt zainteresowania naukowców od około pięćdziesięciu lat, przy czym w czasie poświęconych im rozważań pojawiły się liczne pytania, na które brakowało odpowiedzi. Ich poszukiwaniem zajęli się przedstawiciele Brown University, których wysiłki były na tyle owocne, iż najprawdopodobniej doprowadziły do opisania nowego stanu skupienia materii.
Nowy stan skupienia materii mógł zostać zaobserwowany w toku badań poświęconych tzw. kwantowym cieczom spinowym
Jak wyjaśnia główny autor ostatnich analiz, Kemp Plumb, we wszystkich materiałach na pewnym poziomie występuje nieuporządkowanie. W przypadku uporządkowanego układu, na przykład kryształu, istnieje niewiele sposobów na zmianę jego organizacji. Z kolei nieuporządkowany układ, choćby w postaci gazu, nie posiada prawdziwej struktury. W kwantowych cieczach spinowych sprawy przybierają jeszcze ciekawszy obrót, ponieważ nieporządek wprowadza tam zaskakujące rozbieżności. Jak się okazało, nieporządek sprawia, iż taka ciecz zmienia się w magnes pozostający w stanie nieuporządkowania. Z tego względu naukowcy próbowali wyjaśnić, czy taki stan przetrwa w obecności zaburzeń, a jeśli tak się stanie, to jak do tego dojdzie.
Czytaj też: Energia przesyłana bezprzewodowo. Nad tą technologią pracował sam Tesla
W toku eksperymentów członkowie zespołu badawczego doszli do wniosku, iż objęty badaniami materiał, będący jednym z głównych kandydatów na kwantową ciecz spinową, zawiera dodatkowy składnik, za sprawą którego możemy mówić o nieznanym do tej pory stanie skupienia nieuporządkowanej materii. Jak dodaje Plumb, jednym z wyjaśnień zaobserwowanego fenomenu mogłoby być to, że badany materiał jest nieuporządkowaną wersją niekwantowego stanu cieczy spinowej. Pomiary tego jednak nie potwierdziły i sugerują, że w grę wchodzi zupełnie inny scenariusz.
