Oak Ridge laboratuvarı: Mıknatıs fizik kuralını yıktı

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndaki (ORNL) bilim insanları, manyetik bir malzemeye hızlı lazer darbeleri uyguladı ve nötronlarla gözlemledi. Laboratuvarın 9 Kasım'da yaptığı açıklamaya göre, malzeme detaylı denge adı verilen temel bir fizik kuralını yıktı ve hızla eski haline dönmek yerine bu durumda kaldı. Araştırmacılar, uzun ömürlü sinyalin bilgi taşımak ve depolamak için manyetik uyarımları kullanan kuantum teknolojilerine yardımcı olabileceğini söylüyorornl.gov.

Sonuçlar Nature Communications dergisinde yayımlandı. ORNL'in yayın veritabanındaki bir listeye göre makale Nisan 2026'da yayımlandı ve yazarları arasında Chengyun Hua, Barry Winn, Colin Sarkis, Gabriele Sala, Takeshi Egami ve Alan Tennant yer alıyorornl.gov.

Kalıcı ve dengesiz bir sinyal

Ekip magnonları inceledi. ORNL'in duyurusuna göre bunlar, bir malzemenin manyetik düzenindeki dalga benzeri dalgalanmalar olan ve bilgi taşıyabilen kuaziparçacıklardır. Bir sistem dinlenme halindeyken, detaylı denge enerji kazandıran ve enerji kaybeden olayları öngörülebilir bir şekilde birbirine bağlar. Lazer darbeleri altında bu bağlantı koptu ve nötron verileri sadece bir tarafta fazladan sinyaller gösterdinewswise.com.

Fazla magnonlar kaybolmadı. Laboratuvar, bunun basit ısınmayı elediğini ve "periyodik lazer darbeleriyle sürdürülen uzun ömürlü, dengesiz bir kararlı duruma" işaret ettiğini belirtti. Makalenin özeti, malzemenin iki boyutlu kare kafesli Heisenberg antiferromıknatısı olduğunu belirtiyor. ORNL'in yayın özetine göre, ihlalin sistemin dinamiğinin kuantum mekaniksel doğasını yansıttığı savunuluyorornl.gov+1.

ORNL bülteninde Hua, "Daha önce kimse yoğun madde sisteminde detaylı denge ihlalini doğrudan incelememişti" dedi. "Teorik olarak bunun olabileceği mantıklıydı, ancak deneysel olarak görmek oldukça etkileyiciydi"newswise.com.

Pompa-prob ışın hattı oluşturma

Nötron saçılımı normalde malzemeleri dengedeyken inceler. Ekip, ORNL'in Spallation Neutron Source tesisini, bir numune aktif olarak sürülürken çalışacak şekilde uyarlamak zorunda kaldı. Grubun daha önceki bir teknik makalesi, HYSPEC spektrometresindeki kurulumu tanımlıyor. Bu kurulum, nötron darbeleriyle zamanlanmış nanosaniyelik darbeli bir lazerin yanı sıra, magnonların bölge merkezine yakın yerlerde teorik olarak milisaniyelerce sürebildiği bir kuantum mıknatısı olan Rb2MnF4'ü kullanıyorar5iv.labs.arxiv.org.

Laboratuvarın aktardığına göre Hua, "Yeni bir yaklaşım benimsediğimiz için mekanikçiler, güvenlik personeli, donanım ve yazılım mühendisleri ve araştırma ekibinin tamamı bu projenin çalışması için kalıpların dışında düşünmek zorunda kaldı" dedi. Çalışma bir ORNL tohum hibesiyle başladı. Enerji Bakanlığı'nın Bilim Ofisi ve Kuantum Bilim Merkezi sonraki çalışmaları desteklediornl.gov.

Sırada ne var

ORNL, sistemin araştırmacılara diğer dengesiz kuantum fiziği olaylarını gerçek zamanlı olarak inceleme imkanı verdiğini söylüyor. Laboratuvar, bu çalışmanın tutarlı taşıma, bellek cihazları ve düşük kayıplı elektronik üzerine araştırmalara bilgi sağlayabileceğini belirtti. Yazarlar, makalenin özetine göre, operasyonel tekniklerinin "dengesiz etkilerin yaygın olduğu ve keşif potansiyeli açısından zengin" tek boyutlu spin zincirlerine ve topolojik spin sistemlerine genişletilebileceğini yazıyorornl.gov+1.