Магнитный компас внутри кристалла экспресс

Оригинал: "About the origin of the magnetic ground state of Tb$$_{2}$$Ir$$_{2}$$O$$_{7}$$"
arXiv:2601.00749 · 2026-01-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
В кристалле тербий-иридиевого оксида магнитные стрелки застыли поперёк привычного направления.

Крошечные магнитные стрелки внутри кристалла тербий-иридиевого оксида ведут себя странно: вместо того чтобы лечь вдоль своей любимой оси, они встают поперёк. Такое состояние полностью формируется при охлаждении до 1,5 Кельвина — это холоднее, чем в открытом космосе.

Исследователи просветили кристалл нейтронами и увидели, как эти перевёрнутые стрелки колеблются и обмениваются энергией. Расчёты показали: чтобы объяснить увиденное, одних парных взаимодействий между ионами тербия мало — нужно учитывать и влияние иридиевой подрешётки, которая действует как внешнее магнитное поле.

Нейтроны — идеальные зонды для магнетизма: они не имеют заряда, но обладают магнитным моментом и чувствуют расположение спинов.

Такие материалы интересны не только фундаментальной физикой. Необычные магнитные состояния могут пригодиться в спинтронике — электронике, где информацию переносят не заряды, а направления магнитных моментов.

Температура 1,5 Кельвина — это примерно минус 271,65 градуса Цельсия. При такой температуре тепловое движение почти замирает, и квантовые эффекты выходят на первый план.

Учёные
Satyendra Nath BoseAlbert Einstein
Понятия
магнитное состояние оксид железа железо пульсации магнитара в гамма-всплесках оксид титана магнитные свойства редкоземельный металл диспрозий торий магнетон Бора магнетизм муаровых узоров рубидий-87 магнетар магнитокалорический эффект титанат бария иттриевый железный гранат закон Кюри магнитная фрустрация титан основное состояние