- Орбита не в приоритете: «Решетнев» получил... (113)
- Прощай, «Google Ассистент». Google убьёт... (49)
- Samsung наконец научилась выпускать память... (113)
- «Что случилось с ARK 2?»: анонс дополнения к... (43)
- Мы живем внутри чёрной дыры? Учёный из... (117)
- Увлечённый фанат воссоздал карту мира GTA VI... (47)
- Рама, полный привод, мощный мотор и... (41)
- Рамный внедорожник на замену Toyota Hilux и... (71)
- Учёные США научились производить ядерное... (113)
- Астронавт Хосе Эрнандес выступил против... (41)
- Сборщики данных для ИИ оказались виновниками... (122)
- GTA VI и Nintendo Switch 2 станут главными... (44)
- Renault может вернуться в Россию, названы... (32)
- Renault может вернуться в Россию при... (39)
- Переговоры с Renault о возвращении в состав... (36)
- Переговоры с Renault о возвращении в состав... (42)
Цепочки из 50 молекул подтвердили столетнюю теорию квантовых спинов
Дата: 2025-03-17 23:52
Международная группа учёных впервые реализовала антиферромагнитную (AF) спиновую модель Гейзенберга с полуцелым спином (½), используя искусственные цепочки молекул «олимпицена» — структур, напоминающих символ Олимпийских игр. Эта работа превращает нанографены (NGs) в идеальную платформу для изучения квантовых спиновых систем с высокой степенью запутанности, что открывает перспективы для спинтроники на основе антиферромагнетиков.
Одномерные квантовые магнетики известны тем, что сильные квантовые флуктуации в них препятствуют спонтанному нарушению симметрии, приводя к образованию квантово-разупорядоченных состояний, таких как резонансные валентные связи. Для цепочек с полуцелым спином в термодинамическом пределе (L→∞) предсказывается безщелевой спектр возбуждений, где элементарные возбуждения представляют собой два дробных спинона (спин -½) с определённой энерго-импульсной зависимостью.
Однако в цепочках конечной длины эффекты конфайнмента создают щель, которая исчезает по мере роста длины цепочки.

Экспериментальная реализация изотропной модели Гейзенберга для спина -½ долгое время оставалась сложной задачей из-за отсутствия методов контроля над спиновыми цепочками. Учёные из Института микроструктур Макса Планка (Галле), Дрезденского технического университета, Международной Иберийской нанолаборатории (INL) и Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения (EMPA) преодолели эти ограничения, синтезировав ковалентно связанные цепочки из нанографенов с открытой оболочкой («олимпиценов») на поверхности Au(111).
С помощью сканирующего туннельного микроскопа исследователи манипулировали спиновыми степенями свободы отдельных звеньев цепи, добиваясь точного контроля над её длиной — от димеров до цепочек из 50 единиц. Для анализа спиновых возбуждений применялась спектроскопия неупругого туннелирования электронов (IETS), дополненная расчётами методами квантовой химии. Обменное взаимодействие в системе достигло рекордных 38 мэВ, а степенной закон затухания спиновых возбуждений с ростом длины цепи подтвердил наличие квазидальнодействующих спиновых корреляций — ключевой характеристики безщелевой одномерной спиновой жидкости.
В цепочках с нечётным числом звеньев основное состояние представляет собой волновой пакет односпинонного состояния, чья амплитудная модуляция вдоль цепи проявляется в виде нулевой проводимости в IETS-спектрах. Самые длинные цепочки (50 единиц) продемонстрировали V-образные спектры возбуждений, отражающие закрытие щели в пределе L→∞.
Данная работа не только экспериментально подтверждает фундаментальные предсказания квантовой физики, но и открывает путь к созданию спиновых устройств на основе нанографенов. Как отмечают авторы, разработанный подход позволяет проектировать молекулы для реализации других квантовых моделей — например, в ближайшее время ожидается публикация исследования по экспериментальной реализации ещё одной модификации модели Гейзенберга с использованием NGs. Эти достижения приближают эру квантовых технологий, где управление спиновыми состояниями станет основой для новых вычислительных и энергоэффективных материалов.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Огромные колесные арки и необычные колесные диски. «Мул» будущего кроссовера Lada B+ Cross засняли на фото вблизи
Официальная премьера будущего кроссовера АвтоВАЗа на базе Lada Vesta (на данный момент он фигурирует под обозначением Lada B+ Cross) состоится в рамках ПМЭФ 2025, ну а пока автопроизводитель продолжает тестировать машину не засвечивая дизайн. Для этого используют кузов обычной Lada Vesta, но «адаптированный» под подвеску кроссовера. Именно такую машину засняли инсайдеры...
Что предлагает Xiaomi за 90 долларов в 2025 году. Представлен бюджетный, но симпатичный Redmi A5 4G
Компания Xiaomi представила очередной бюджетный смартфон — Redmi A5 4G. Новинка стоит всего 90 долларов, но при этом предлагает неплохие характеристики. фото Gizmochina К примеру, 120-герцевый экран диагональю 6,88 дюйма. Хотя его разрешение составляет 720p, и это не OLED. В основе лежит SoC Unisoc T7250. Это далеко не топовое решение, которое набирает в AnTuTu около 300 000...
BYD решила главную проблему электромобилей — 1-МВт зарядка передаст энергию на 400 км пробега за 5 минут
Китайская компания BYD представила инновационную систему зарядки для электромобилей мощностью 1 МВт, позволяющую восполнять их энергию так же быстро, как заправлять бензиновые автомобили. Первые модели, получившие эту технологию, появятся в линейке Ocean уже в ближайшее время. Источник изображений:...
«Нечто большее, чем Disco Elysium 2»: психогеографическая ролевая игра Hopetown вышла на Kickstarter, и успех не заставил себя долго ждать
Как и было обещано, 17 марта лондонская студия Longdue, основанная бывшими сотрудниками ZA/UM, Bungie, Rockstar и Brave At Night, вышла на Kickstarter со своей психогеографической ролевой игрой Hopetown в духе Disco Elysium. Источник изображений:...