Az amerikai kormány tudósai új halmazállapotot fedeztek fel: a “félig jég, félig tűz”

Jelentős tudományos áttörés

Ez a felfedezés nemcsak újszerűsége miatt jelentős, hanem azért is, mert elfogadható hőmérsékleten képes éles átmenetet létrehozni a különböző fázisok között. Az újonnan megfigyelt állapot ikertestvére a “félig tűz, félig jég” állapotnak, amelyet ugyanez a kutatócsoport a Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumban (Brookhaven National Laboratory) fedezett fel 2016-ban.

Ezek a felfedezések betekintést nyújtanak a fizika és az anyagtudomány központi kérdéseibe, és fontos előrelépést jelentenek az egzotikus tulajdonságokkal rendelkező új anyagok azonosításában.

A hiányzó puzzle-darabok

A kutatók először egy ferrimágneses anyag, az Sr3CuIrO6 vizsgálatakor azonosították a “félig jég, félig tűz” állapotot. Ez az anyag stronciumból, rézből, irídiumból és oxigénből áll. Ugyanebben az anyagban már korábban is felfedezték a “félig tűz, félig jég” állapotot, amelyet külső mágneses mező segítségével idéztek elő.

Bár az eredeti felfedezés izgalmas volt, a tudósok elismerték, hogy az csupán az első lépés volt. “Bár kiterjedt kutatásokat végeztünk, még mindig nem tudtuk, hogyan lehetne hasznosítani ezt az állapotot. Hiányoztak a kirakós darabjai” – mondta Tsvelik.

Most a legújabb kutatás feltárta, hogy a “félig tűz, félig jég” állapotnak van egy rejtett, ellentétes állapota, amelyben a forró és hideg spinek helyet cserélnek. A csapat azonosított egy rendkívül szűk hőmérsékleti tartományt, ahol a fázisváltás megtörténik.

Ez az ultraéles fázisváltás előrelépést jelenthet a hűtéstechnológiában, és a fázisok akár kvantuminformáció-tárolásra is alkalmasak lehetnek. “Az új lehetőségek ajtaja most szélesre tárult” – mondta Yin.

2025, adrienne, www.livescience.com alapján