Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики выяснили, что эффект Кондо переворачивается при увеличении спина
Точно собранный гибридный материал показал физикам границу эффекта Кондо на уровне спина 1/2. До этой границы эффект подавляет магнетизм материала, после нее — увеличивает.
Когда в твердом теле взаимодействуют спины — собственные моменты импульса элементарных частиц, — рождаются эффекты, которых у отдельных частиц нет. Один из них — эффект Кондо: квантовое взаимодействие между спинами и электронами меняет магнитные и электронные свойства материала ниже характеристической температуры Кондо.
В таких материалах электроны обладают не только спином, но и могут перемещаться по орбиталям. При большом количестве взаимодействий внутри материала ученым становится трудно выделить влияние именно спиновых эффектов, ответственных за эффект Кондо. В 1977 году Себастьян Дониах (Sebastian Doniach) предложил модель «ожерелья Кондо», описывающую эффект с упрощениями. Хотя модель хороша как концепция для исследования квантовых состояний вещества, экспериментально ее не могли реализовать до недавнего времени.
Группа физиков из Высшей школы естественных наук при Столичном университете Осаки (Япония) успешно создала материал с новым типом «ожерелья Кондо». При его исследовании выяснилось, что при увеличении локализованного спина с 1/2 до 1 эффект Кондо начинает «работать в обратную сторону» — магнитная упорядоченность и магнетизм в материале растут. Статья ученых опубликована в журнале Communications Materials.
Этот результат опровергает традиционный взгляд, согласно которому эффект Кондо подавляет магнетизм, связывая свободные спины в синглеты — состояние с полным спином, равным нулю. При спине ½ спины спариваются и «отменяют» друг друга, поэтому магнетизм материала не усиливается.
Оказалось, при спинах больше 1/2 большие спины не компенсируются полностью, остаточные спины могут взаимодействовать и организовывать магнитный порядок. Термодинамические измерения выявили резкий фазовый переход в магнитное упорядоченное состояние при переходе спина из величины 1/2 в 1. Это происходит потому, что кондовская связь опосредует эффективное магнитное взаимодействие между моментами со спином 1, и так происходит стабилизация дальнего магнитного порядка в материале.
По мнению ученых, это открытие предоставляет первое прямое экспериментальное доказательство того, что функция эффекта Кондо фундаментально зависит от величины спина. Вещество для эксперимента теоретически спроектировали в системе молекулярного дизайна RaX-D и создали гибридный материал из органических радикалов и ионов никеля.
«Открытие квантового принципа, зависящего от величины спина в эффекте Кондо, открывает целую новую область исследований квантовых материалов. Возможность переключать квантовые состояния между немагнитным и магнитным режимами, контролируя величину спина, представляет собой мощную стратегию проектирования материалов следующего поколения», — отметил профессор Хиронори Ямагути (Hironori Yamaguchi).
Контроль над тем, станет ли решетка Кондо магнитной или немагнитной, крайне важен для будущих квантовых технологий — это способ управлять квантовой запутанностью, магнитным шумом и квантово-критическими явлениями, важными для стабильной работы квантовых компьютеров и сенсоров.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии