Авторизуйтесь с помощью одного из аккаунтов
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Узнавай важные новости первым

Экзотический материал "нарушил" законы физики твёрдого тела

Полученные результаты указывают на то, что существующих физических теорий не всегда достаточно для описания свойств ряда известных соединений.

Post cover

Фото: © EAST NEWS

Российские учёные из МФТИ обнаружили необычные явления в гексабориде церия, CeB₆. Эксперимент показал, что в случае с этим веществом не работают общепринятые теории физики твёрдого тела. Данный материал не может быть описан существующими моделями и концепциями. Соответствующая статья опубликована в журнале Scientific Reports.

Для изучения материала был использован электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). ЭПР-спектрометрия применяется для материалов, содержащих частицы с неспаренными спинами — например, электроны или радикалы (свободными радикалами называю те частицы, у атомов которых на внешней электронной оболочке один или несколько неспаренных электронов). При ЭПР-спектрометрии на образец, помещённый в постоянное магнитное поле, воздействуют СВЧ-излучением. Полученный спектр позволяет судить о том, как микроволны рассеиваются на молекулах и группах молекул внутри вещества. При этом в стандартном ЭПР-спектрометре наблюдение сигнала от сильно коррелированных металлов или невозможно, или существенно затруднено. 

Сильно коррелированными называют такие системы, электроны которых действуют как связанная система, а не как отдельные частицы (один из вариантов — высокотемпературная сверхпроводимость)

Поэтому авторы работы разработали уникальную методику ЭПР-эксперимента, позволяющую "увидеть" сигнал ЭПР для таких веществ, как CeB₆. Как отмечает Сергей Демишев из МФТИ: "Мы выигрываем по чувствительности и стабильности, в результате на настоящий момент никто в мире, кроме нас, не может проводить измерения ЭПР в сильно коррелированных металлах на высоком уровне. Именно благодаря аппаратным усовершенствованиям мы можем видеть то, что другие не видят".

В результате эксперимента выяснилось, что измеренная осциллирующая (колеблющаяся) намагниченность вдоль одного из направлений в кристалле гексаборида церия оказалось больше суммарной намагниченности образца. Это крайне странно, потому что в теории намагниченность вдоль одного направления должна быть лишь частью суммарной намагниченности. Как часть оказалась больше целого — не очень понятно. Возможно, полагают авторы, в этом странном материале идут дополнительные взаимодействия между свободными электронами, не связанные с определёнными атомами и электронами магнитных оболочек церия. Однако пока это скорее общая идея, под которую нужно проводить принципиально новые теоретические расчёты.

Выбор редакции

Loading...