Открытие магнитного жидкого кристалла или первое прямое наблюдение спиновых квадрупольных моментов в спин-нематической фазе

Впервые в мире, группе исследователей удалось напрямую наблюдать спиновые квадруполи. Эта работа стала возможной благодаря замечательным достижениям последних десятилетий в разработке синхротронных установок. Учёные IBS сосредоточились на оксиде иридия Sr₂IrO₄ с квадратной решеткой, известном своим антиферромагнитным диполярным порядком при низких температурах. Обнаружено сосуществование спинового квадруполярного порядка, который становится наблюдаемым благодаря его интерференции с магнитным порядком. Этот интерференционный сигнал был обнаружен с помощью «круговой дихроичной резонансной рентгеновской дифракции» — передовой рентгеновской технологии, в которой используется рентгеновский луч с круговой поляризацией.

Физики реконструируют полное состояние квантовой жидкости

Исследуемая квантовая система состояла из ультрахолодных атомов — медленно движущихся атомов, движение которых легче анализировать из-за их почти нулевой температуры, — захваченных на атомном чипе. В своей работе ученые создали две «копии» этой квантовой системы — сигарообразные облака атомов, которые эволюционируют во времени, не влияя друг на друга. На разных этапах этого процесса команда провела серию экспериментов, которые выявили корреляции двух копий.

Квантовая жидкость становится твердой при нагревании

Твердые тела можно расплавить при нагревании, но в квантовом мире может быть и наоборот: совместными усилиями экспериментальная группа под руководством Франчески Ферлайно в Инсбруке, Австрия, и теоретическая группа под руководством Томаса Пола в Орхусе, Дания, показала как квантовая жидкость образует сверхтвердые структуры при нагревании. Ученые получили первую фазовую диаграмму сверхтвердого тела при конечной температуре.