Американские специалисты пришли к сенсационному выводу после ряда экспериментов.
Ученые в опубликованной в Nature Physics работе обнаружили образование топологически упорядоченных фаз в искусственном спиновом льду. Это первый случай, когда они были выявлены не в квантовых физических системах, а в классических.
Опыт показал: если ферромагнитные наночастицы укрепить на плоскости по узлам квадратной сетки, то пространственное ограничение позволит магнитным моментам согласоваться и образовать без промежуточных состояний одно из направлений – либо вперед, либо назад. Такая система из-за дискретности энергетических состояний называется искусственным спиновым льдом. Геометрическая фрустрация дает системе магнитных моментов энергетические импульсы и она остается напряженной. Такие свойства рождают состояние необычных фаз, которые нехарактерны для обычных магнитных веществ.
При шахматном расположении частиц в двухмерных решетках образуется искусственный спиновый лед.
Обнаруженный топологический порядок является инновационным, так как подобный тип фаз ранее находили только в квантовых системах.
