Asjad polegi vaid tahked, vedelad ja gaasilised - uus müstiline aine olek leidis kinnitust

Kvantspinnvedeliku ergastamine Foto: University of Cambridge

Rahvusvaheline teadlaste rühm on leidnud tõendeid müstilise uue aine oleku kohta, mille olemasolu aimati küll juba 40 aasta eest, kuid mida keegi siiani polnud päris materjalide peal tõestanud.

Tõendamist leidnud oleku nimeks on quantum spin liquid  (kvantspinnvedelik) ja sellel on võime murda looduses jagunematud elektronid tükkideks. Teadlased tuvastasid nende osakeste  - tuntud kui Majorana fermionid – esimesed märgid kahemõõdulises materjalis, mis on sarnane grafeenile (ainult süsiniku aatomitest koosnev ühe aatomi paksune planaarne leht).

Mõõtmistulemused langesid edukalt kokku quantum spin vedeliku teooriaga, mis kannab nime Kitaevi mudel.

Kvantspinn vedelikud on müstilised aineolekud, mis arvatakse peituvat teatud magnetilistes materjalides, kuid mille olemasolu looduslikes oludes pole täheldatud.

Tõeliseks läbimurdeks peetakse aga just nende kõige intrigeerivama võime – elektronide purustamise – avastamine reaalsetes materjalides. Selle tulemusel tekkivaid Majorana osakesi saab kasutada näiteks ülivõimsate kvantarvutite loomisel.

«See on mateeria uus kvantolek, mille olemasolu on aimatud, kuid mida pole seni nähtud,» ütles Cambridge’i Cavendishi laboratooriumi teadlane dr Johannes Knolle.

Tavalises magnetilises materjalis käitub iga elektron nagu väike magnet ning kui materjali piisaval jahutada, siis need korrastuvad pooluste ümber. Kui materjal sisaldab aga spinnvedelikku, isegi kui see on jahutatud absoluutse nullini, siis ei kavatsegi magnetid kuidagi korrastuda ja moodustavad kvatkõikumistest põhjustatud supi.

Ained arvatakse hetkel olevat neljas olekus: gaasilises, vedelas, tahkes ja plasmalises.

Allikas: ScienceDaily