Международная группа исследователей доложила об обнаружении доказательств нового квантового состояния двухмерного магнитного вещества. Это так называемая квантовая спиновая жидкость, наличие которое теоретически предсказано еще в 1973 году. О результатах экспериментов ученые сообщили в журнале Nature Materials, о работе рассказывает сайт Кембриджского университета.
В этом состоянии электроны разрываются на частицы, известные как майорановские фермионы. Их «следы» впервые и были зафиксированы спустя 43 года после предсказания, в двумерном материале, аналогичном по структуре графену.
В обычном магнитном материале электроны ведут себя, как крошечные магниты: упорядочиваются при охлаждении до определенной температуры так, что все идентичные магнитные полюса указывают в одном направлении. В состоянии квантовой спиновой жидкости этого не происходит. Даже когда материал охлажден до абсолютного нуля, «магниты» не выстраиваются, а сохраняют запутанность, определяемую квантовыми флуктуациями. Спины электронов остаются «жидкими», отчего состояние и получило свое название.
В эксперименте физики использовали кристаллы хлорида рутения (RuCl3) и воздействовали на них потоком нейтронов. По спектру потока отраженных частиц можно было судить о распределении магнитных зарядов в образце. В итоге было получено подтверждение того, что при низких температурах в кристалле может формироваться квантовая спиновая жидкость.
