Поиск теоретической
электронной экзотики
открывает
новое квантовое состояние.
Квантовые материалы внешне ничем не отличаются от обычных веществ, но внутри они совершенно другие: их электроны взаимодействуют друг с другом и с атомами кристаллической решётки с весьма необычной интенсивностью, которая порождает мощные квантовые эффекты. И самое приятное, что эти последствия проявляются не только в микро-, но и в макромасштабе. Мы используем их замечательные свойства, коренным образом изменяя поведение материала. Для этого нам зачастую нужно лишь очень незначительно повлиять на температуру, электрическое напряжение, или давление. И этого будет достаточно.
Кстати, магниты тоже можно отнести к представителям «квантовой когорты», поскольку само свойство их магнетизма обусловлено собственным вращением электронов.
«В некотором смысле эти спины могут вести себя как жидкость, ‒ объясняет профессор Йохен Восница из Дрезденской магнитной лаборатории высокого поля (HLD) в HZDR. ‒ По мере падения температуры, эти беспорядочные вращения могут замёрзнуть, подобно воде, превратившейся в лёд».
Международная команда специалистов из Японии, США и Германии вознамерилась создать квантовое состояние, в котором спиновое «своенравие» атомов не было бы упорядочено даже при сверхнизких температурах ‒ словно жидкость, не твердеющая даже на сильном холоде. Совместными междисциплинарными усилиями удалось создать специальный материал, охладить его до температуры, близкой к абсолютному нулю, и обнаружить-таки искомое: централизованное расположение атомов может оставаться в прежнем состоянии.
«Вода, которая просто не замёрзнет, какой бы холодной она ни была» ‒ так говорят учёные о своём открытии.
Идеи применения своего детища исследователи уже набросали. Так, например, их материал, в случае решения вопроса управления им, весьма и весьма пригодится в сфере квантового зондирования, которое считается многообещающей «технологией из будущего». Квантовые датчики могут регистрировать магнитные поля или температуры с гораздо большей точностью, чем обычные макротехнические сенсоры, поскольку квантовая природа делает их чрезвычайно чувствительными к окружающей среде.
По материалам АРМК.
