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L'équipe internationale de chercheurs dirigée par le laboratoire pour le magnétisme quantique (LQM) en suisse et le centre de londres pour les nanotechnologies (LCN), a constaté que le matériau, un sel transparent, n'a pas souffert des complications habituelles d'autres vrais aimants, Et exploité le fait que ce sont les tours quantiques C qui sont comme de minuscules aimants atomiques-interagissent selon les règles des grands aimants à barres. L'étude est publiée dans Science.
Quiconque a joué avec la barre magnétique jouet à l'école se souviendra que les pôles opposés attirent, alignant parallèlement les uns aux autres quand ils sont placés bout à bout, et anti-parallèle une fois placés adjacents les uns aux autres. Comme les aimants de barre conventionnels sont simplement trop grands pour révéler toute nature mécanique quantique, et la plupart des matériaux sont trop complexes pour que les tours interagissent comme de vrais aimants de barre, le sel transparent est le matériau parfait pour voir ce qui se passe au niveau quantique pour une collection dense de minuscules aimants à barres.
L'équipe a pu imaginer tous les tours dans le sel spécial, trouvant que les tours sont parallèles dans les paires de couches, tandis que pour les paires de couches adjacentes, ils sont antiparallèles, comme de grands aimants de barre placés les uns à côté des autres le seraient. La disposition de spin est appelée «antiferromagnétique». En revanche, pour les ferromagnets comme le fer, tous les tours sont parallèles.
En réchauffant le matériau à seulement 0.4 degrés Celsius au-dessus de la «zéro» absolue de la température où tout mouvement classique (non quantique) cesse, l'équipe a constaté que les tours perdent leur ordre et pointent dans des directions aléatoires, comme le fer le fait quand il perd son ferromagnétisme lorsqu'il est chauffé à 870 Celsius, Beaucoup plus élevé que la température ambiante en raison des interactions fortes et complexes entre les spins d'électrons dans ce solide très commun.
L'équipe a également constaté qu'ils pouvaient réaliser la même perte d'ordre en allumant la mécanique quantique avec un électro-aimant contenant le sel. Ainsi, les physiciens disposent désormais d'un nouveau jouet, une collection de minuscules aimants à barres, qui supposent naturellement une configuration antiferromagnétique et pour lesquels ils peuvent composer en mécanique quantique à volonté.
"La compréhension et la manipulation des propriétés magnétiques de matériaux plus traditionnels tels que le fer ont bien sûr longtemps été la clé de nombreuses technologies familières, des moteurs électriques trop de disques durs dans les ordinateurs numériques", a déclaré le professeur Gabriel Aeppli, directeur de l'ucl de la LCN.
"Bien que cela puisse sembler ésotérique, il existe des liens profonds entre ce qui a été réalisé ici et de nouveaux types d'ordinateurs, qui comptent également sur la capacité à accorder la mécanique quantique pour résoudre des problèmes difficiles, comme la reconnaissance de motifs dans les images.''
Quiconque a joué avec la barre magnétique jouet à l'école se souviendra que les pôles opposés attirent, alignant parallèlement les uns aux autres quand ils sont placés bout à bout, et anti-parallèle une fois placés adjacents les uns aux autres. Comme les aimants de barre conventionnels sont simplement trop grands pour révéler toute nature mécanique quantique, et la plupart des matériaux sont trop complexes pour que les tours interagissent comme de vrais aimants de barre, le sel transparent est le matériau parfait pour voir ce qui se passe au niveau quantique pour une collection dense de minuscules aimants à barres.
L'équipe a pu imaginer tous les tours dans le sel spécial, trouvant que les tours sont parallèles dans les paires de couches, tandis que pour les paires de couches adjacentes, ils sont antiparallèles, comme de grands aimants de barre placés les uns à côté des autres le seraient. La disposition de spin est appelée «antiferromagnétique». En revanche, pour les ferromagnets comme le fer, tous les tours sont parallèles.
En réchauffant le matériau à seulement 0.4 degrés Celsius au-dessus de la «zéro» absolue de la température où tout mouvement classique (non quantique) cesse, l'équipe a constaté que les tours perdent leur ordre et pointent dans des directions aléatoires, comme le fer le fait quand il perd son ferromagnétisme lorsqu'il est chauffé à 870 Celsius, Beaucoup plus élevé que la température ambiante en raison des interactions fortes et complexes entre les spins d'électrons dans ce solide très commun.
L'équipe a également constaté qu'ils pouvaient réaliser la même perte d'ordre en allumant la mécanique quantique avec un électro-aimant contenant le sel. Ainsi, les physiciens disposent désormais d'un nouveau jouet, une collection de minuscules aimants à barres, qui supposent naturellement une configuration antiferromagnétique et pour lesquels ils peuvent composer en mécanique quantique à volonté.
"La compréhension et la manipulation des propriétés magnétiques de matériaux plus traditionnels tels que le fer ont bien sûr longtemps été la clé de nombreuses technologies familières, des moteurs électriques trop de disques durs dans les ordinateurs numériques", a déclaré le professeur Gabriel Aeppli, directeur de l'ucl de la LCN.
"Bien que cela puisse sembler ésotérique, il existe des liens profonds entre ce qui a été réalisé ici et de nouveaux types d'ordinateurs, qui comptent également sur la capacité à accorder la mécanique quantique pour résoudre des problèmes difficiles, comme la reconnaissance de motifs dans les images.''
