Ученые впервые подтвердили существование нового класса квантовых материалов

Исследователи из Института квантовой материи Блассона при Университете Британской Колумбии экспериментально подтвердили существование уникального квантового материала, сочетающего свойства металла и одномерного магнетизма. Об этом сообщает журнал Nature Materials.

Объектом исследования стало соединение Ti₄MnBi₂. Учёные обнаружили, что в этом веществе сосуществуют металлическая проводимость и спиновые цепочки — структуры, в которых взаимодействуют крошечные магнитные моменты. До настоящего времени такие цепочки наблюдались исключительно в изоляторах. Исследование Ti₄MnBi₂ стало первым доказательством того, что они могут существовать и в металлических системах.

По словам профессора Мейган Аронсон, это первый случай, когда магнитные свойства и проводимость не просто существуют рядом, а функционально связаны между собой.

Используя методы нейтронного рассеяния и численного моделирования, команда установила, что в материале возникают «фрустрированные» магнитные взаимодействия. Это состояние нарушенного упорядочивания может приводить к появлению необычных квантовых фаз при приближении к абсолютному нулю температуры.

Как пояснил доктор Альберто Ночера, такие материалы представляют интерес для изучения квантовой запутанности. Они могут стать основой для новых технологий в области квантовых вычислений и устройств спиновой памяти.