Магнитная лотерея в кристалле экспресс
Атомы в кристалле обычно сидят по своим местам, как пассажиры в самолёте по билетам. Но в этом материале медь и тантал заняли места случайно — будто билеты перепутали. Учёные заглянули в кристалл с помощью рентгеновского излучения и увидели: беспорядок не просто на бумаге, а в самом расположении атомов. Из-за этого магнитные связи между атомами меди получились очень разными. Одни пары крепко сцеплены, другие едва касаются друг друга.
Магнитные атомы обычно любят порядок: при охлаждении их стрелки-спины выстраиваются в ровный узор. Здесь же даже при 0,1 кельвина — это холоднее, чем в открытом космосе — стрелки не выстроились и не замерли в беспорядке. Вместо этого они образовали что-то вроде танцпола, где пары кружатся в общем ритме, но каждая пара — сама по себе. Такое состояние называют квантовой спиновой жидкостью.
Это открывает дорогу к новому типу квантовых материалов. Если научиться управлять таким беспорядком, можно создавать устройства, где информация хранится не в отдельных атомах, а в их коллективных танцах. И тогда привычный кристалл станет не просто куском вещества, а вычислительной машиной на квантовых парах.
0,1 кельвина — это -273,05 °C. При такой температуре даже воздух стал бы твёрдым, а в этом кристалле спины продолжают «танцевать».