Liquido di spin quantistico
In fisica della materia condensata, il liquido di spin quantistico è uno stato che si forma in un sistema di spin quantistici interagenti fra loro. Lo stato fa riferimento a "liquido" per lo stato disordinato in cui si trova rispetto allo stato di spin ferromagnetico[1], simile all'acqua liquida comparata alla sua forma ghiacciata, lo stato cristallino. A differenza di altri stati disordinati, il liquido di spin quantistico conserva il proprio disordine a temperatura vicine allo zero assoluto. Questo stato della materia è correlato al concetto di frazionalizzazione degli elettroni e all'emergere di particelle con caratteristiche di fermioni di Majorana[2].
Lo stato fu teorizzato dal fisico Philip Anderson nel 1973 per un sistema di spin in un reticolo triangolare che interagisce con i vicini tramite interazioni anti-ferromagnetiche. La teoria acquisì interesse quando nel 1987 fu usato lo stato per interpretare la superconduttività ad alte temperature[3].
Modelli di stati disordinati per il liquido di spin quantistico
Momenti magnetici frustrati geometricamente
Legami di valenza risonanti - RVB
Eccitazioni
Realizzazioni di stati RVB stabili
Esperimenti
Il 6 aprile 2016 viene confermata sulla rivista Nature Materials la prima evidenza sperimentale di questo stato dai fisici del Oak Ridge National Laboratory nel cloruro di rutenio in forma bidimensionale[4][5][6].
Applicazioni
Note
- ^ Alasdair Wilkins, A Strange New Quantum State of Matter: Spin Liquids, in io9, 15 agosto 2011. URL consultato il 23 dicembre 2012.
- ^ Diviso l'elettrone, il computer quantistico è più vicino, in toms.hw.it, 6 aprile 2016. URL consultato il 6 aprile 2016 (archiviato dall'url originale il 9 aprile 2016).
- ^ Quantum mapmakers complete first voyage through spin liquid, su ISIS neutron and muon source. URL consultato il 23 agosto 2013.
- ^ Visto nuovo stato della materia, mai osservato finora, in repubblica.it, 6 aprile 2016. URL consultato il 6 aprile 2016.
- ^ Majorana aveva ragione: creato per la prima volta lo spin quantico liquido, su Corriere della Sera. URL consultato il 7 aprile 2016.
- ^ A. Banerjee, C. A. Bridges e J.-Q. Yan, Proximate Kitaev quantum spin liquid behaviour in a honeycomb magnet, in Nature Materials, DOI:10.1038/nmat4604.
Collegamenti esterni
- (EN) quantum liquid, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
