Un reciente descubrimiento realizado por físicos de la Universidad de Arkansas podría ayudar a los investigadores a establecer la existencia de líquidos de espín cuántico, un nuevo estado de la materia. Han sido un misterio desde que se propusieron por primera vez en la década de 1970. Si se demuestra que existe, los líquidos de espín cuánticosería un paso hacia una computación cuántica de próxima generación mucho más rápida.
Los científicos han centrado la atención y la investigación en el llamado líquido de espín tipo Kitaev, nombrado en honor del científico ruso, Alexei Kitaev, quien lo propuso por primera vez. En particular, han examinado ampliamente dos materiales: RuCl3 yNa2IrO: como candidatos para este tipo. Ambos tienen números de giro cuánticos pequeños.
"Los candidatos tradicionales están bastante limitados a solo estos dos", dijo Changsong Xu, investigador del Departamento de Física y primer autor de un artículo publicado en la revista Cartas de revisión física .
En su trabajo reciente, los físicos de U of A han ampliado enormemente la cantidad de materiales que podrían ser candidatos como líquidos de giro cuántico de Kitaev al observar materiales con números de giro cuánticos más altos y al poner materiales bajo tensión física para ajustar sus estados magnéticos.
"De repente, nos damos cuenta de que hay docenas de candidatos que podemos proponer", dijo Xu.
Los líquidos de espín cuántico se definen por su disposición magnética inusual. Los imanes tienen un polo norte y sur, que combinados se denominan dipolos. Normalmente, se producen por el espín cuántico de electrones. Dentro de un material magnético, los dipolos tienden a ser paralelos aentre sí ferromagnetismo o alternan periódicamente su dirección hacia arriba y hacia abajo antiferromagnetismo.
En el caso de hipotéticos líquidos de centrifugado cuántico, los dipolos no están tan bien ordenados. En cambio, exhiben un orden inusual a una pequeña distancia entre sí. Un orden diferente crea diferentes tipos de líquidos de centrifugado.
Xu, junto con el distinguido profesor de física Laurent Bellaiche y sus colegas en China y Japón, utilizaron modelos computacionales para predecir un estado líquido de espín cuántico de Kitaev en materiales como el yoduro de cromo y el telururo de cromo germanio. El trabajo, que fue apoyado por subvenciones deLa Alianza de Investigación de Arkansas y el Departamento de Energía, darán a los investigadores muchos más materiales para estudiar en una búsqueda para demostrar la existencia de líquidos de espín cuántico, dijo Xu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Arkansas . Original escrito por Bob Whitby. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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