Oxigén különös oldala, szupernyomás alatt spinfolyadékra bukkantak
Az oxigén, amely folyamatosan jelen van körülöttünk, és alapfeltétele az életnek, a Föld légkörének mintegy 21 százalékát alkotja. Közismert gázként kevesen gondolnák, hogy extrém körülmények között, például hatalmas nyomás alatt, igazán különleges tulajdonságokat mutathat.
Rejtélyes mágnesesség extrém körülmények között
Fontos hangsúlyozni, hogy az oxigén szilárd állapotban sajátos kristályt képez: az egyszerű, kétatomos molekulák közül egyedül rendelkezik mágneses tulajdonságokkal, sőt, elemi szilárd anyagként csak az oxigén viselkedik alacsony hőmérsékleten antiferromágneses szigetelőként. A kutatók évek óta próbálják megfejteni, hogyan változik az oxigén szerkezete és mágnesessége rendkívüli, 10 gigapascal feletti — vagyis a normál légköri nyomásnál ezerszer nagyobb — nyomás alatt. Az SHARPS Shanghaji Kutatóintézet, a Kínai Magasnyomású Tudományos és Technológiai Központ, az Olasz Nemzeti Kutatási Tanács Optikai Intézete, az Európai Szinkrotronsugárzási Létesítmény és a Montpellier-i Egyetem kutatói együtt vizsgálták a szilárd oxigén úgynevezett epszilon-fázisát (epsilon-fázisú O2).
Spinfolyadék-állapot: kvantum nyomokban
Az egykristályos röntgendiffrakció módszerével sikerült kimutatniuk, hogy 18,1 gigapascalnál a kristály szerkezeti paraméterei hirtelen megváltoznak, noha a szimmetria megmarad. Ezek a változások az (O2)4 kvartettek atomi távolságainak eltolódásában jelentkeztek; a kutatók szerint ez a mágneses spinfolyadék-állapot megszűnésének közvetett bizonyítéka. Ez azt jelenti, hogy az oxigénmolekulák mágneses momentuma összeomlik, az anyag pedig egy különleges, úgynevezett spinfolyadékból mágnesesen inaktív fázisba alakul át.
A spinfolyadékokat eddig főként fél-spinű (spin 1/2) rácsokban figyelték meg, de a most felfedezett „mag spinfolyadék” (S=1) eddig egyedülálló az anyagtudományban. Ugyanakkor az epszilon-oxigén kutatása lehetőséget nyithat a kvantumanyagok új típusainak vizsgálatára is – a jövő kutatásai akár közvetlen mérésekkel is feltárhatják ezt az izgalmas mágneses állapotot.
Záró gondolatok és kilátások
Összegzésként a kutatás elsőként szolgáltatott közvetett bizonyítékot arra, hogy a spinfolyadék-állapot nem csupán egzotikus elméleti lehetőség, hanem a nagynyomású szilárd oxigénben ténylegesen létrejöhet. Lényeges hangsúlyozni, hogy ezzel egy új kvantumállapot megfigyelésének kapuja nyílt meg, amely gyökeresen megváltoztathatja az extrém anyagok kutatásának irányát – és természetesen a MI-alapú anyagelemzés új hullámát is előrevetíti.
2025, adminboss, phys.org alapján
filózó
Te mit gondolsz, megéri-e ilyen extrém körülményeket vizsgálni csak a tudomány kedvéért?
Ha te lennél kutató, kipróbálnád-e, hogy mi történik más hétköznapi anyagokkal extrém nyomás alatt?
💸 A digitális világban minden eddiginél könnyebb pénztárca nélkül áldozattá válni. Egy friss kutatás szerint a sötét weben mindössze 4500 forintért hozzá lehet jutni egy brit bankkártya teljes adataihoz, míg egy teljes digitális azonosítócsomag 15 ezer forintba kerül...
Jellemző példa erre, hogy Arizonában több mint 150 levágott fejet tárolnak kriogén kamrákban abban a reményben, hogy a jövő orvostudománya egyszer újra életre keltheti őket egy másik testben...
Egy tizenkilencedik századi kézirat került elő Rómában, amely igazi szenzációnak számít a nyelvészek és irodalomtudósok körében: a Trinity College Dublin kutatóinak sikerült azonosítani az egyik legkorábbi, ma ismert angol vers egyik legrégebbi változatát...
A Riválisok (Rivals) második évadának első három epizódja már elérhető a Hulu-n és a Disney+-on, viszont a rajongók csalódottan tapasztalhatják, hogy a szezon második felére idén még várni kell...
Érdemes megvizsgálni, hogy tényleg mindenáron kerülni kell-e a jojódiétát. Az évek óta tartó rettegés, miszerint az ismétlődő fogyás és visszahízás árthat az egészségnek, úgy tűnik, nem támasztható alá meggyőző tudományos bizonyítékokkal...
Egy Spanyolországban talált, 150 millió éves, elképesztően jól megmaradt sztégoszaurusz-koponya alapjaiban változtatja meg mindazt, amit eddig a dinoszauruszok fejlődéséről tudtunk...
A Kongói Demokratikus Köztársaság és Uganda területén kitört ebola-járványt vasárnap nemzetközi jelentőségű egészségügyi vészhelyzetnek minősítette az Egészségügyi Világszervezet...
A Survivor – Görögország (Survivor Greece) forgatását azonnali hatállyal leállították, miután egy fiatal versenyző, Stavros Floros életveszélyes balesetet szenvedett...
A technológiai átalakulás új korszakát éljük, ahol a fejlett algoritmusok már nemcsak támogatják, hanem egyre inkább kiváltják azokat a szakértői feladatokat, amelyekben az embereknek fejlődniük kellene...
A GameSir G8+ MFi jelentős előrelépés a mobil játékvezérlők világában, amely a G8 Galileo bevált tulajdonságait vette alapul, majd szinte minden kritikus ponton továbbfejlesztette azt...
Kételyek merültek fel, hogy a nemrég megjelent, Mixtape című történetközpontú játék hamarosan eltűnhet a digitális boltokból a zeneszámok licencproblémái miatt...
Hihetetlen, de mégis igaz, hogy az Egyesült Államokban működő adatközpontok évente annyi áramot fogyasztanak, amellyel több mint 16 millió otthon energiaigényét lehetne fedezni...
Kenya elképesztő technológiai ugrásra készült, amikor májusban bejelentették a G42 és a Microsoft közös, 1 milliárd dolláros adatközpont-beruházását...
Csak három évvel a megjelenése után végleg eltűnik a digitális boltok polcairól a LEGO 2K Gyorsulás (LEGO 2K Drive), az a nyílt világú versenyjáték, ahol saját építésű járgányaiddal száguldozhatsz...
😐 Ez a jelenség jól illusztrálható azzal, hogy ha egy alkotó bármilyen megjegyzést tesz egy legendás játék folytatásáról, az internetes rajongók azonnal az új rész bejelentését vizionálják...
Mi fűzte össze ezt a napot? Alkotmányok 📜, háborúk ⚔️ és történelmi első alkalmak 🚆 formálták a világot: Norvégia alkotmánya, a Boshin-háború lezárása, a Watergate-ügy nyilvános szenátusi meghallgatásai és az első legális azonos nemű házasságok mind ide kötődnek...
💪 Ami kezdetben ártalmatlannak tűnt, az utóbbi években jelentősen megváltozott: világszerte milliók home office-ba kényszerültek, ami alaposan átrajzolta, mit várunk el az irodabútortól...
A közelmúltban egy tengerjáró hajón történt hantavírus-kitörés miatt jelenleg mintegy 150 utast figyelnek meg, illetve akár hathetes karanténba is helyeznek...
🕵 Egy 17. századi marylandi temető különös titkot rejtett: egy mindössze nyolcéves fiú földi maradványait találták meg, aki túlnyomórészt afrikai származású volt...
