p Uma descoberta recente de físicos da Universidade de Arkansas pode ajudar os pesquisadores a estabelecer a existência de líquidos quânticos de spin, um novo estado da matéria. Eles têm sido um mistério desde que foram propostos pela primeira vez na década de 1970. Se for provado que existe, líquidos quânticos de spin seriam um passo muito mais rápido, computação quântica de próxima geração. p Os cientistas têm focado a atenção e a pesquisa no chamado líquido de spin do tipo Kitaev, nomeado em homenagem ao cientista russo, Alexei Kitaev, quem primeiro o propôs. Em particular, eles olharam extensivamente para dois materiais - RuCl ₃ e Na ₂ IrO — como candidatos para este tipo. Ambos têm pequenos números de spin quântico.

p "Os candidatos tradicionais são bastante limitados a apenas esses dois, "disse Changsong Xu, pesquisador do Departamento de Física e primeiro autor de artigo publicado na revista Cartas de revisão física .

p Em seu trabalho recente, Os físicos da U of A expandiram muito o número de materiais que podem ser candidatos como líquidos de spin quântico de Kitaev, observando materiais com números de spin quânticos mais altos, e colocando materiais sob tensão física para ajustar seus estados magnéticos.

p "De repente, percebemos que existem dezenas de candidatos que podemos propor, "disse Xu.

p Líquidos de spin quântico são definidos por seu arranjo magnético incomum. Os ímãs têm um pólo norte e um pólo sul, que combinados são chamados de dipolos. Eles são normalmente produzidos pelo spin quântico dos elétrons. Dentro de um material magnético, os dipolos tendem a ser todos paralelos entre si (ferromagnetismo) ou alternar periodicamente sua direção para cima e para baixo (antiferromagnetismo).

p No caso de líquidos de spin quânticos hipotéticos, dipolos não são tão bem ordenados. Em vez de, eles exibem uma ordem incomum dentro de uma pequena distância um do outro. A ordenação diferente cria diferentes tipos de líquidos de rotação.

p Xu, junto com o Distinto Professor de Física Laurent Bellaiche e colegas na China e no Japão, usou modelos computacionais para prever um estado líquido de spin quântico Kitaev em materiais como iodeto de cromo e telureto de cromo-germânio. O trabalho, que foi apoiado por doações da Arkansas Research Alliance e do Departamento de Energia, dará aos pesquisadores muito mais materiais para estudar em uma busca para provar a existência de líquidos de spin quânticos, disse Xu.