Một trạng thái vật chất kỳ lạ, vừa giống băng vừa giống lửa, vừa được phát hiện tại một vị trí bất ngờ.

(NLĐO) - Một dạng vật chất chưa từng tồn tại trên Trái Đất đã được phát hiện trong một hợp chất từ tính đặc biệt.

Nhóm các nhà vật lý từ Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven - Mỹ, trong một bài báo trên tạp chí khoa học Physical Review Letters, cho biết rằng họ đã khám phá ra trạng thái spin, một trạng thái lý thuyết của vật chất, mà họ gọi là "nửa lửa, nửa băng" trong Sr₃CuIrO_6. cách đây vài năm.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu phát hiện một điều còn kỳ lạ hơn nữa: Pha nửa băng, nửa lửa, trong đó các electron ở hai cấu trúc khác nhau lại hoán đổi hành vi của chúng.

Sr₃CuIrO_6. là hợp chất từ sự kết hợp giữa stronti, đồng, iridi và oxy.

Trong vật liệu nửa lửa, nửa băng mà nhóm nghiên cứu đã phát hiện từ năm 2016, các vòng quay electron trên mạng lưới nguyên tử đồng bị rối loạn giống như ngọn lửa bập bùng; trong khi các vị trí iridi lại đóng băng tại chỗ, tạo nên lực hút từ mạnh mẽ hơn.

Việc làm cho đội hình các electron 'di chuyển' dường như là điều không thể theo các tiêu chuẩn toán học về sự dịch chuyển pha.

Tuy nhiên, theo Science Alert, nhóm nghiên cứu đã phát hiện rằng một số thay đổi mạnh mẽ và rõ rệt về nhiệt độ có thể làm thay đổi hoàn toàn trạng thái này.

Cụ thể, trong một phạm vi nhiệt độ rất hẹp và hữu hạn, tồn tại một phiên bản ngược lại của trạng thái nửa lửa, nửa băng; tức là nửa băng, nửa lửa, trong đó đồng trở nên trật tự hơn và iridi thì lại trở nên hỗn loạn.

"Việc phát hiện các trạng thái mới với những tính chất vật lý kỳ lạ, cũng như khả năng hiểu và kiểm soát sự chuyển đổi giữa các trạng thái đó là những vấn đề quan trọng trong lĩnh vực vật lý vật chất ngưng tụ và khoa học vật liệu" - các tác giả giải thích.

Giải quyết những vấn đề này có thể mang lại những bước tiến lớn trong các công nghệ như điện toán lượng tử và điện tử học spin.

Những phát hiện mới không chỉ mở ra các hướng nghiên cứu trong tương lai về các pha ẩn và quá trình chuyển đổi của chúng; mà còn chứng minh rằng sự thay đổi pha có thể được kiểm soát một cách chặt chẽ, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong toàn bộ lĩnh vực lượng tử.