Помимо глубокого понимания мира природы, которые квантовая теория физика предлагает, ученые по всему миру трудятся не покладая рук, чтобы явить технологической революции за счет использования этого новоприобретенные знания в инженерных приложениях. Спинтроника является новой областью, которая призвана преодолеть ограничения традиционной электроники с использованием спинов электронов, которые условно можно рассматривать как их углового вращения, в качестве средства передачи информации.
Но дизайн устройств, которые могут работать с использованием спин является чрезвычайно сложной задачей и требует использования новых материалов в экзотические страны-даже некоторые ученые не до конца понимают и не экспериментально пока не наблюдается. В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Сommunications, ученые из отдела прикладной физики в Токийском университете науки, Японии, описать вновь синтезированных соединений с формулой KCu6AlBiO4(ЅО4)5Cl, которые могут стать ключом в понимании того неуловимого «квантовая спиновая жидкость (QSL-карточек)» государства. Ведущий ученый доктор Масаеси Fujihala объясняет свою мотивацию: «наблюдение за состоянием QSL-это одна из самых важных целей конденсированных сред, физики, а также разработке новых спинтронных устройств. Однако, в обычном состоянии в двумерной (2D) системы не было четко наблюдать в реальных материалах из-за наличия расстройств или отклонений от идеальной модели».
Что такое квантовая спиновая жидкость? В антиферромагнитных материалов ниже определенной температуры, спинов электронов, естественно, выровнять в масштабные модели. В материалах в состоянии QSL-карточек, тем не менее, спины неупорядоченных аналогично тому, как молекулы в жидкой воде, неупорядоченных по сравнению с кристаллический лед. Это расстройство возникает из-структурное явление, называемое фрустрация, в которых нет возможных конфигураций спинов симметричную и энергетически выгодно для всех электронов. KCu6AlBiO4(ЅО4)5Cl является недавно синтезированное соединение, чьи медные атомы расположены в определенном 2D рисунка, известный как «квадратные решетки кагоме (СКЛ),» договоренность, которая, как ожидается, производят государственные QSL-карточек через разочарования. Профессор Сэцуо Мицуда, соавтор исследования, утверждает: «отсутствие модельным соединением для системы СКЛ препятствует более глубокому пониманию его спиновое состояние. На почве этого, мы синтезировали KCu6AlBiO4(ЅО4)5Cl, первое СКЛ антиферромагнетика, и показало отсутствие магнитного упорядочения при экстремально низких температурах — государство QSL-карточек.»
Однако, полученные экспериментальные результаты не могут быть воспроизведены на основе теоретических расчетов с использованием стандартного «разъема J1-J2 из-Ж3 СКЛ Гейзенберга» модель. Этот подход рассматривает взаимодействие каждого Иона меди в кристаллической сети и ее ближайших соседей. Соавтор д-р Кацухиро Морита объясняет: «чтобы попытаться устранить разногласия, мы рассчитали модель СКЛ с учетом ближайших соседей взаимодействий с использованием различных наборов параметров. Все же, мы не могли воспроизвести результаты эксперимента. Поэтому, чтобы правильно понять эксперимент, нам нужно рассчитать модель с дальнейшего взаимодействия.»
Именно это расхождение между экспериментом и расчетами подчеркивает необходимость уточнения существующих теоретических подходов, как соавтор Проф Таками Tohyama заключает: «в то время как СКЛ антиферромагнетика мы синтезировали является первым кандидатом для расследования СКЛ магнетизм, мы, возможно, придется рассмотреть более дальнего радиуса взаимодействия для получения квантовая спиновая жидкость в наших моделях. Это представляет собой теоретическую задачу раскрыть природу государства, осуществляющий кредитование».Будем надеяться, физикам удается справиться с этой задачей, чтобы принести нам еще один шаг ближе к прекрасному обещают спинтроники.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!