Науковці заявили, що знайшли раніше невідомий стан матерії

Вчені встановили, що матеріал CeMgAl11O19, який раніше класифікували як квантову спінову рідину, насправді демонструє інший магнітний стан. Нове дослідження показало, що незвична поведінка виникає не через квантові флуктуації, а через тонку конкуренцію між феромагнітними та антиферомагнітними взаємодіями.

Квантові спінові рідини привертають увагу завдяки своїм унікальним властивостям і потенційному застосуванню в квантових обчисленнях. CeMgAl11O19 віднесли до цього класу через континуум станів і відсутність магнітного впорядкування. Однак подальший аналіз показав, що ці ознаки пояснюються іншим механізмом — нестійкою рівновагою між двома типами магнітного порядку.

У цьому матеріалі іони церію можуть формувати як феромагнітний, так і антиферомагнітний порядок. Межа між ними виявилася слабкою, що дозволяє іонам легко перемикатися. У результаті частина структури залишається феромагнітною, інша — антиферомагнітною, і це створює набір низькоенергетичних станів, схожий на континуум квантових спінових рідин.

Щоб підтвердити природу сигналів, дослідники застосували нейтронне розсіювання та додаткові вимірювання. Результати показали, що саме конкуренція між двома магнітними режимами пояснює відсутність довготривалого порядку. Це відкриває новий тип магнітної поведінки, який раніше не був описаний.

Автори роботи назвали явище новим станом матерії. Вони наголосили, що відкриття демонструє складність квантових матеріалів і важливість ретельного аналізу даних для правильного визначення їхніх властивостей. Це відкриває нові перспективи для дослідження магнітних систем і розвитку квантових технологій.