Материјалот цериум магнезиум хексалуминат (CeMgAl11O19), кој првично бил сметан за можен пример на т.н. квантна спинска течност, всушност се однесува поинаку, покажува ново истражување објавено во списанието Science Advances. Наместо очекуваната квантна состојба, научниците откриле досега неопишан тип магнетно однесување што произлегува од судир меѓу две спротивни сили во самиот материјал.
Квантните спински течности долго време привлекуваат внимание бидејќи не формираат класичен магнетен ред, дури ни на температури блиску до апсолутна нула. Наместо еден стабилен распоред на магнетните моменти, тие покажуваат континуум од енергетски состојби, што ги прави особено интересни и за фундаменталната физика и за идни квантни технологии.
Токму такви сигнали прво биле забележани и кај CeMgAl11O19: немало јасен магнетен ред, а мерењата укажувале на распределба од повеќе состојби. Но подеталните неутронски експерименти покажале дека причината не е квантна спинска течност. Наместо тоа, материјалот се наоѓа во многу чувствителна рамнотежа меѓу феромагнетни и антиферомагнетни интеракции.
Во феромагнетен систем, соседните јони се насочуваат во иста насока, додека во антиферомагнетен систем тие се подредуваат спротивно еден на друг. Кај овој материјал, границата меѓу тие две состојби е толку слаба што различни делови од структурата можат да покажуваат различно однесување во исто време. Поради тоа, системот не се „заклучува“ во еден единствен ред, туку добива повеќе можни нискоенергетски конфигурации.
Токму оваа дегенерација на состојбите создала експериментален потпис што наликувал на квантна спинска течност. Сепак, има важна разлика: кај вистинска квантна спинска течност системот постојано преминува меѓу различни состојби поради квантни ефекти, додека кај CeMgAl11O19, откако ќе избере една состојба на многу ниска температура, останува во неа.
Истражувачите сметаат дека станува збор за нова состојба на материјата, или барем за нов вид магнетна состојба што досега не била јасно опишана. Откритието е потсетник дека слични експериментални сигнали не мора секогаш да значат иста физика во позадина, особено во сложени квантни материјали.
Покрај значењето за основната наука, резултатот покажува и колку е важно внимателното толкување на податоците при потрагата по материјали со необични квантни својства. Наместо потврда за веќе позната егзотична фаза, CeMgAl11O19 им понудил на физичарите нешто неочекувано: сосема нов пат за разбирање на магнетниот хаос и редот на атомско ниво.
