У студентов, изучающих спинтронику, есть еще одно состояние вращения, которое они могут добавить в свой набор инструментов: 2D-материал, содержащий «жидкость спирального вращения», в которой магнитные вращения образуют флуктуирующие структуры, напоминающие штопор.
В этом случае материал представляет собой треххлористый железо с сотовым магнитом Ван-дер-Ваальса, который имеет слой атомов железа, зажатых между двумя слоями атомов хлора, и может складываться в трехмерные блоки.
Американская лаборатория Oak Ridge National Laboratory вырастила исходный материал и, наконец, продемонстрировала давно предсказанное поведение.
«Наше исследование показывает, что концепция жидкости со спиральным вращением жизнеспособна для широкого класса материалов с сотовой решеткой», — сказал исследователь ORNL Эндрю Кристиансон. «Это дает сообществу новый путь для изучения спиновых текстур и новых возбуждений, таких как фрактоны, которые затем могут использоваться в будущих приложениях, таких как квантовые вычисления». – Фрактоны – это коллективные квантованные колебания.
Согласно ORNL, рассеяние нейтронов использовалось для исследования системы и является многообещающей платформой для дальнейшего изучения физики фрактонов в спиральных спиновых жидкостях. Он позволяет измерять обмен энергией и импульсом между нейтронами и образцом, что позволяет делать выводы о магнитных свойствах.
А какова магнитная структура спиральной спиновой жидкости?
«Это похоже на топографическую карту группы гор с кучей колец, уходящих наружу», — сказал коллега-ученый Мэтью Стоун. «Если бы вы шли по кольцу, все вращения были бы направлены в одном направлении. Но если вы выйдете наружу и пересечете разные кольца, вы увидите, как эти вращения начнут вращаться вокруг своих осей. Это спираль».
Работа опубликована в Physical Review Letters как «Спиральная спиновая жидкость на сотовой решетке‘ – реферат доступен без оплаты.
