Магнитная мозаика в слоистом кристалле экспресс
Кристалл Co2SeO3Cl2 похож на слоёный пирог, где каждый слой — изогнутая сотовая сетка из атомов кобальта. При охлаждении до 25,4 К (−247,75 °C) в этой сетке начинают выстраиваться магнитные моменты атомов, как стрелки компасов, но не все разом, а в четыре этапа — при 25,4, 16,8, 11 и 3 К. Каждый этап — новый узор магнитного порядка.
Однако измерения теплоёмкости показали: даже при самом низком охлаждении в системе остаётся беспорядок. Только половина ожидаемой магнитной энтропии (меры беспорядка) «заморозилась», а остальная часть спинов продолжает дрожать, как неугомонные поплавки на воде. Это означает, что магнитные флуктуации сохраняются даже в упорядоченном состоянии.
Лазерные импульсы выявили ещё одну особенность: при тех же температурах, где происходят магнитные переходы, меняется и способность кристалла удваивать частоту света (эффект второй гармоники). Это значит, что магнитные перестройки напрямую влияют на электрические свойства, хотя кристаллическая решётка не меняет симметрию. Такой кристалл — готовый кандидат для создания магнитоэлектрических устройств, где магнитное поле управляет электрическим зарядом и наоборот.
Температура 25,4 К (−247,75 °C) лишь на 21 градус выше абсолютного нуля — это холоднее, чем на поверхности Плутона.
В романе Артура Кларка «Конец детства» инопланетяне используют магнитоэлектрические эффекты для управления материей, но здесь природа сама создала такой материал.