Вчені з Масачусетського технологічного інституту вважають, що їм вперше вдалося синтезувати кристал, який вони вважають двовимірною квантовою спіновою рідиною, тобто твердим матеріалом, атомні спіни якого продовжують бути рухливими навіть при температурі у мінус 273 градуси Цельсія, тобто при абсолютному нулі.

Кристал, відомий як гербертсмітит, є частиною родини кристалів, що називаються Zn-паратакамітами. Вперше представники цього сімейства були виявлені ще у 1906 році. Відзначимо, що фізики почали приділяти велику увагу квантовій спіновій рідині з 1987 року, коли Нобелівський лауреат Філіп Андерсон припустив, що квантова теорія спінової рідини може бути пов'язана з таким явищем, як надпровідність - ефектом, що знижує електричний опір матеріалу до нуля.

За словами розробників, вчені досить давно шукали матеріали, що зберігають квантовий спін до екстремально низьких температур. На сьогодні практично всі відомі матеріали втрачають свою динаміку спіна при низьких температурах, тому що відбувається втрата кінетичної енергії.

Кристал гербертсмітиту - ZnCu₃(OH)₆Cl₂ (фото Enrico Bonacina)

Ідентифікувавши квантову спінову рідину та зробивши з неї монолітні кристали, технічно можна, по-перше, одержати високотемпературні надпровідники, а по-друге, досліджувати нові атомні стани речовини. Надалі всі ці дані можна використати при виробництві майбутніх мікросхем.

Зараз гербертсмітит є діелектриком, а не надпровідником, але вчені впевнені, легування кристала за рахунок заміни молекул хлору молекулами сірки, може перетворити його у надпровідник.

На даний момент вчені змогли синтезувати лише 0,3 грами "чистого" кристалу та переконалися у тому, що він насправді проявляє незвичайні властивості квантової спінової рідини. У Масачусетському технологічному інституті говорять, що зараз вони на практиці реалізують, те, за що у 1998 році була вручена Нобелівська премія по фізиці.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: cybersecurity.ru