RAMBO atskleidžia magnetinius reiškinius, naudingus modeliavimui ir kvantiniam aptikimui.

Rice’o universiteto vadovaujamas tyrimas parodė unikalų pritaikomų ir išskirtinai stiprių sukimosi-nugaros sąveikos modelį ortoferituose esant intensyviems magnetiniams laukams. Šis atradimas turi reikšmės kvantinėms imitacijoms ir aptikimui. Kreditas: Motoaki Bambos / Kioto universiteto iliustracija.

Nelyginiai kampai, sukurti tvirtam sukimui ir sukimui.

Kartais viskas gali šiek tiek paklysti, ir jie tampa viskas, ko jums reikia.

Tai buvo atvejis, kai Rice universiteto laboratorijose pasirodė mažai ortoferito kristalų. Tie kristalai atsitiktinai sudarė atradimo pagrindą, greičiausiai sutapdami su tyrėjais, tiriančiais spintronine kvantine technologija.

Ryžių fizikas Junichiro Kono, „Takuma Makihara“ auklėtinis ir bendradarbis, rado ortoferito medžiagą, šiuo atveju itrio geležies oksidą, įdėtą į aukštą magnetinį lauką, nurodantį kristalo magnino sąveiką.

Ortoferitai Tai geležies oksido kristalas, į kurį įdėta viena ar daugiau retųjų žemių.

Magnonai yra kvazidalelės. Tai yra baisi struktūra, kuri atspindi elektronų sukimo kolektyvinį sužadinimą kristalinėje gardelėje.

Kažkas, kas susiję su kitu, yra „Nature Communications“ pasirodžiusio tyrimo, kuriame Kono ir jo komanda apibūdino nenormalų lytį tarp dviejų magnonų, kuriuose dominuoja, pagrindas. antiresonansas, kuriame abu Magnonai vienu metu įgyja ar praranda energiją.

Paprastai, kai du osciliatoriai yra suporuoti vienas su kitu, vienas gauna energiją kito sąskaita, o tai yra visas energijos taupymas, sakė Kono.

Tačiau veikiant antiresonantui (arba priešingai), abu osciliatoriai gali tuo pačiu metu įgyti ar prarasti energiją sąveikaujant su kvantiniu vakuumu, kurio nulinio taško laukas egzistuoja pagal c mechaniką.

Pagalvokite apie tai kaip apie laikiną sūpuoklę, kuri gali priversti lenkti vidurį.

Makihara ir bendraautorius Kenji Hayashida iš Hokkaido universitetas Fizikas Motoaki Bamba iš Kioto universiteto panaudojo išvadas, kad teoriškai pademonstruotų reikšmingo kvantinio suspaudimo galimybę magnetinės mago sistemos pagrindinėje būsenoje.

Esant kondensuotai būsenai, išmatuoto tūrio, susijusio su magnetinu, nepastovumą ar triukšmą galima slopinti tuo pačiu metu padidinant garsą esant kitiems garsams, sakė Kono. Sennbergas, kuriame yra susijęs kintamųjų rinkinys. Bet jei bandysite atlikti tikslų matavimą, prarasite informaciją apie vienas kitą. Jei suspausite vienas kitą, netikrumas dėl kito padidės.

„Paprastai, norėdami sukurti kvantinę spaudimo būseną, turime energingai vairuoti sistemą, naudodami lazerio spindulį. Tačiau Takumos sistema buvo labai suspausta. Tai reiškia, kad ją galima apibūdinti kaip suspaustą būseną “, – sakė jis. – Tai gali tapti naudinga kvantinio jutimo programų platforma.”

Makihara teigė, kad unikali būsena pasiekiama naudojant tą patį stiprų magnetinį lauką, kuris naudojamas magnetinio rezonanso vaizduose. Lauku naudojamas sukimo momentas ir magnetinis momentas atome, šiuo atveju ortoferitas. Tai verčia juos suktis (arba precessus).

Tai yra galingas laukas. „Kono Laboratory“ RAMBO, pažangus ryžių magnetas su plačiajuosčio ryšio optika, yra Tohoku universiteto fiziko Hiroyuki Nojiri sukurtas spektrometras, leidžiantis tyrėjams atskleisti beveik atvėsusią medžiagą. absoliutus nulis Į galingą magnetinį lauką iki 30 teslų kartu su itin trumpo impulso lazeriu

„Mes sakome „Ką aš galiu išmokti su„ RAMBO “? Kokia nauja fizika yra šiame unikaliame režime? “Sakė Makihara, dabar studijuojantis Stanforde. Sla ir dažnis iki 30 lygių pagal terahercų režimą. Pradiniai matavimai nebuvo tokie įdomūs.

„Bet tada mes gavome kristalus (kuriuos augino Šanchajaus universiteto fizikas Shixunas Cao ir jo grupė), kurie neturėjo visiškai lygiagrečių veidų“, – sakė jis. Ir vieną dieną mes įkėlėme kristalą ant magneto tokiu kampu, kur magnetinis laukas nebuvo pritaikytas kristalo šerdžiui.

„Mes tikimės, kad magnono dažnis judės aukštyn kartu su magnetiniu lauku. Bet kai jis pakrypsta, matome mažas spragas “, – sakė Makihara.„ Taigi, aptarę šias išvadas su profesoriumi Bamba, mes paprašėme kristalų, kurie buvo supjaustyti skirtingais kampais ir juos išmatavo. Aišku, ir matėme šį aukštą anti-incrossation laipsnį. . Tai yra išskirtinai stipraus ryšio unikalumas “.

Tyrėjai pažymėjo, kad antirezonansas yra šviesos ir materijos sąveikoje. Tačiau nedaug, palyginti su vyraujančia rezonanso sąveika, pažymėjo mokslininkai. Taip nėra ortoferitai Studijavo „Kono“ laboratorijoje

Medžiagos ekspozicija buvo veikiama didelio magnetinio lauko ir pakreipė kristalą išilgai lauko pumpuojamo antirezonanso, kuris buvo lygus ir net didesnis už rezonansą.

Jei yra papildomas sukamasis magnetinio lauko laidumas (Pavyzdžiui, iš apskritos poliarizuotos šviesos) Akimirka prieš apdorojimą energingai reaguoja į bėgant laikui besisukantį lauką. (Kartu besisukantys laukai), kol jie sąveikauja su lauku, kuris švelniai sukasi priešinga kryptimi (priešinga kryptimi judantis laukas).

Kvantinėje teorijoje Bamba sakė, kad sąveika yra vadinama priešinga Tai veda prie savitos sąveikos, kai tiek šviesos, tiek materijos posistemiai gali tuo pačiu metu įgyti ar prarasti energiją. Magnetinio momento ir sukimosi lauko sąveika laikoma antioksidantu ir paprastai turi mažai įtakos. Tačiau ryžiuose tiriamoje dviguboje materijos sistemoje galima atskirti antisonantų sąveiką.

“Bendrai besikeičiančių sąveikų ir atsakomųjų priemonių stiprumas sistemoje paprastai yra pastovus, o verpimo sąveikos poveikis visada turi įtakos sąveikai prieš sukimąsi”, – sakė Kono. Tai yra lengvai neproduktyvi, nes ji turi dvi nepriklausomas sukabinimo stiprybes. ir yra neįtikėtinai pritaikoma kristalo orientacijos ir magnetinio lauko stiprumo dėka. Mums pavyko sukurti naujų situacijų, kuriose priešinių sąlygų poveikis buvo ryškesnis nei bendros rotacijos sąlygų.

“Šviesos materijos sistemose, kai šviesos ir materijos dažniai yra vienodi, jie maišosi, kad susidarytų poliarius”, – sakė jis. – Kažkas panašaus nutiko ir mūsų atveju. Bet tai yra tarp materijos ir materijos, dviejų hibridinių „Magnon“ režimų. Jau seniai kilo klausimas, kas nutinka, kai mišinio lygis pakyla už rezonansinės energijos ribų.

“Režime numatoma, kad egzotiniai reiškiniai atsiras dėl priešpriešinės cirkuliacijos sąveikos, įskaitant išspaustą vakuumo būseną ir fazės perėjimą į naują būseną, kurioje atsiranda elektrostatinis laukas. Natūralu,” sakė jis, “ir mes nustatėme, kad sugebėjome pasiekti tą sąlygą moduliuojant magnetinį lauką “.

Naujas tyrimas sustiprina „Kono“ komandos pastangas stebėti Dicke superspindulinį fazės poslinkį – reiškinį, galintį sukurti naujas, netradicines materijos būsenas ir lemti kvantinės atminties bei perdavimo pažangą. Laboratorija rado perspektyvias rekomendacijas, kaip suvokti materijos sujungimą 2017 m. 2018 m. „Science“ išvadų ataskaita

Išvados taip pat rodo, kad magnetinis laukas ortoferitas gali būti naudojamas kaip kvantinis imitatorius, paprasta, labai pritaikoma kvantinė sistema, kuri taip pat atspindi sudėtingesnes daleles. Sunkus dalelių skaičius arba neprieinamos eksperimentinės parametrų sistemos, sakė Kono.

Jis sakė, kad reguliuojamas magnono-magnono sujungimas ortoferite gali būti naudojamas norint suprasti hibridinės medžiagos žemės sąlygų pobūdį.

Jų atradimas, pasak Kono, paskatins ieškoti papildomų medžiagų, rodančių rezultatus. “Retųjų žemių ortoferitai yra didelė medžiagų grupė, o mes tyrėme tik vieną”, – sakė jis.

Cituojama 2021 m. Gegužės 25 d Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23159-z.

Šio straipsnio bendraautoriai yra absolventai Timothy Noe ir Xinwei Li bei magistrantas Nicolas Peraca iš „Rice“; Magistrantai Xiaoxuan Ma ir profesoriai Guohong Ma ir Wei Ren iš Šanchajaus universiteto; Šanchajaus mokslo ir technologijos universiteto profesorius Xuanas Mingas Jinas Docentas Ikufumi Katayama ir profesorius Jun Takeda iš Jokohamos nacionalinio universiteto (Japonija). Ir profesorius Dmitrijus Turchinovičius iš Bylefeldo universiteto (Vokietija). Hayashida taip pat buvo studentas, apsilankęs ryžiuose.

Cao ir Bamba, Kioto universiteto ir Japonijos mokslo ir technologijų agentūros „Saitama“ docentai, yra bendri šio straipsnio autoriai. Kono yra Karlo F. Hasselmanno inžinerijos profesorius ir elektros ir kompiuterių inžinerijos, fizikos ir astronomijos profesorius ir medžiagų mokslas ir nanoinžinerija.

Nacionalinis mokslo fondas, Armijos tyrimų agentūra ir Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas palaikė tyrimą.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Kokia tavo pirmoji idėja? Remiantis naujais tyrimais, galėtų prasidėti pustrečio amžiaus

Naujas tyrimas ir dešimtmečių duomenų apžvalga laikrodžio atmintį nustūmė už metų ribų, tačiau tyrimas įrodo, kad visi yra skirtingi. Naujas tyrimas rodo, kad vidutiniškai pirmojo...

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

Newsletter

Subscribe to stay updated.