Більшість високотемпературних надпровідників мають у своїй основі оксид міді, в якій іони міді формують квадратну кристалічну решітку, а магнітні моменти сусідніх іонів спрямовані в протилежних напрямках. Коли така струнка кристалічна структура порушується шляхом зміни ступеня окислення міді, матеріал стає надпровідником. Однак, заміна звичайних іонів міді на іони, що мають електронну структуру d10 і d0, перетворила всю кристалічну структуру в квантову спін-рідину.
“В майбутньому метод заміни іонів d10/d0 може бути використаний по відношенню до багатьох інших видів магнітних матеріалів, що дозволить нам отримати цілий ряд нових матеріалів, що володіють унікальними квантовими властивостями” – розповідає Отто Мастонен (Otto Mustonen), дослідник з університету Аальто.
Для реєстрації факту створення квантової спін-рідини та визначення її властивостей вчені використовували технологію спін-спектроскопії. Ця технологія заснована на взаємодії подібних електронам елементарних частинок, таких, як мюони, з досліджуваним матеріалом. Такий метод здатний визначити навіть найслабкіші магнітні поля, наявні в квантовому матеріалі.
“На додаток до складного і високоякісного обладнанню, даний вид досліджень вимагає спільної роботи вчених-фізиків, хіміків та вчених інших напрямків”, – розповідає професор Мааріт Карпінен (Maarit Karppinen), – “Але спільними зусиллями такої багатопрофільної команди ми зможемо вивчити властивості квантових спін-рідин і підійти впритул до практичного створення так званого топологічного квантового комп’ютера”.
Джерело
|