Новое состояние материи в материале CeMgAl11O19

Группа исследователей из Университета Райса под руководством профессора Пэнчэна Дая обнаружила, что магнитный материал CeMgAl11O19 обладает ранее не описанными физическими свойствами. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances и меняют прежние представления о природе этого соединения.

Ранее ученые относили гексаалюминат церия-магния к категории квантовых спиновых жидкостей — редкой фазы вещества, которая считается перспективной для будущих квантовых технологий. Однако новые эксперименты показали, что такая интерпретация была ошибочной.

Почему материал считали квантовой спиновой жидкостью

Квантовые спиновые жидкости отличаются отсутствием упорядоченного магнитного состояния даже при температурах, близких к абсолютному нулю. Вместо стабильной структуры магнитные ионы постоянно меняют ориентацию из-за квантовых флуктуаций.

Именно такие признаки наблюдали и в CeMgAl11O19: материал не демонстрировал четкой намагниченности, а спектр его состояний выглядел как непрерывный континуум. Это и стало основанием для первоначальной классификации.

Что показали новые эксперименты

Более глубокое исследование, включавшее нейтронное рассеяние и точные измерения магнитных свойств, выявило другую картину. По словам соавторов работы Биня Гао и Туна Чэня, в этом веществе необычно слабая граница между ферромагнитным и антиферромагнитным состояниями.

Из-за этого отдельные ионы церия могут выбирать разные магнитные конфигурации внутри одной кристаллической структуры. В результате одни области ведут себя как ферромагниты, а другие — как антиферромагниты.

Иллюзия квантового континуума

Такое сочетание различных конфигураций приводит к появлению множества возможных низкоэнергетических состояний. При охлаждении разные части образца могут фиксироваться в разных конфигурациях, что визуально напоминает квантовый континуум.

Однако ключевое отличие от настоящей квантовой спиновой жидкости заключается в том, что после выбора состояния система уже не способна свободно переходить в другое. Эти переходы не поддерживаются квантовыми эффектами.

Новое состояние вещества

По словам профессора Дая, обнаруженное явление представляет собой ранее неизвестный тип магнитного состояния. Работа подчеркивает, что даже хорошо изученные материалы могут скрывать неожиданные физические механизмы.

Исследование также напоминает о необходимости тщательной проверки экспериментальных данных, поскольку некоторые эффекты могут имитировать квантовые явления, не являясь ими на самом деле.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.

Читайте также:

• «Мы устали это терпеть»: Wildberries и Ozon резко меняют правила для покупателей
• Плацкарта и купе уходят в прошлое: РЖД запускает новый тип вагонов
• Пенсии взлетят в апреле 2026: узнайте, сколько добавят именно вам
• С 10 марта вы перестанете платить за это в «Красное&Белое» и «Магните» — подробности
• Работать всего 4 дня в неделю?! Раскрыты точные даты коротких недель в 2026 году