Nêutrons provam a existência de líquido de spin espiral
p Esquerda:Uma “superfície espiral” (cinza) conforme previsto por estudos teóricos. O anel vermelho mostra um corte dentro de um plano bidimensional no espaço recíproco. À direita:Intensidades de espalhamento difuso observadas no mesmo plano em baixas temperaturas. Crédito:Copyright:S. Gao + O. Zaharko (Paul Scherrer Institut, Suíça)
p Momentos magnéticos ("spins") em sólidos magnéticos são capazes de formar as mais diversas estruturas. Alguns deles não são apenas de interesse do ponto de vista científico, mas também do ponto de vista técnico:processadores e meios de armazenamento que fazem uso dessas estruturas minúsculas podem um dia levar a uma maior miniaturização de dispositivos de TI e melhorar sua eficiência energética de forma significativa. p Uma equipe de pesquisadores da Suíça, Alemanha, A Moldávia e a França provaram agora a existência de uma nova estrutura magnética em forma de espiral:eles encontraram indícios de uma estrutura chamada "líquido de rotação espiral" em cristais únicos de tiospinel de manganês escândio (MnSc2S4) em baixas temperaturas. Os giros vizinhos flutuam aqui coletivamente como espirais, mas quando as distâncias espaciais estão envolvidas, eles não assumem uma ordem particular, assim como as moléculas de água só formarão estruturas com moléculas próximas.
p Estruturas de "spin líquido em espiral" já foram previstas em 2007. "Uma característica deste tipo de sistema é a chamada" superfície espiral "- uma superfície contínua de vetores de propagação em espiral no espaço recíproco", explicou o Dr. Yixi Su, cientista de instrumentos no espectrômetro de tempo de vôo de nêutrons de espalhamento difuso (DNS), um instrumento do Jülich Center for Neutron Science (JCNS) em sua estação externa no Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. É exatamente esse padrão que agora pode ser verificado com o uso de espalhamento de nêutrons difusos polarizados no instrumento DNS.
p Provar isso não foi fácil; Yixi Su descreve os desafios que os pesquisadores tiveram que superar. "Para os experimentos, precisávamos de materiais de amostra isentos de defeitos e exatamente estequiométricos. São muito difíceis de produzir em grandes quantidades. No fim, tivemos que nos contentar com apenas cerca de 30 miligramas de cristais. Como medições com uma alta taxa de contagem, fundo baixo e análise de polarização são possíveis no DNS, mesmo esta pequena quantidade de material de amostra foi suficiente para estabelecer a prova direta da superfície espiral "
