Цепочки из 50 молекул подтвердили столетнюю теорию квантовых спинов
Эта работа превращает нанографены (NGs) в идеальную платформу для изучения квантовых спиновых систем с высокой степенью запутанности, что открывает перспективы для спинтроники на основе антиферромагнетиков.
Одномерные квантовые магнетики известны тем, что сильные квантовые флуктуации в них препятствуют спонтанному нарушению симметрии, приводя к образованию квантово-разупорядоченных состояний, таких как резонансные валентные связи.
Для цепочек с полуцелым спином в термодинамическом пределе (L→∞) предсказывается безщелевой спектр возбуждений, где элементарные возбуждения представляют собой два дробных спинона (спин -½) с определённой энерго-импульсной зависимостью.
Однако в цепочках конечной длины эффекты конфайнмента создают щель, которая исчезает по мере роста длины цепочки. Источник: Nature Materials (2025). DOI: 10.1038/s41563-025-02166-1 Экспериментальная реализация изотропной модели Гейзенберга для спина -½ долгое время оставалась сложной задачей из-за отсутствия методов контроля над спиновыми цепочками.
Учёные из Института микроструктур Макса Планка (Галле), Дрезденского технического университета, Международной Иберийской нанолаборатории (INL) и Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения (EMPA) преодолели эти ограничения, синтезировав ковалентно связанные цепочки из нанографенов с открытой оболочкой («олимпиценов») на поверхности Au(111).
С помощью сканирующего туннельного микроскопа исследователи манипулировали спиновыми степенями свободы отдельных звеньев цепи, добиваясь точного контроля над её длиной — от димеров до цепочек из 50 единиц.
Для анализа спиновых возбуждений применялась спектроскопия неупругого туннелирования электронов (IETS), дополненная расчётами методами квантовой химии.
Обменное взаимодействие в системе достигло рекордных 38 мэВ, а степенной закон затухания спиновых возбуждений с ростом длины цепи подтвердил наличие квазидальнодействующих спиновых корреляций — ключевой характеристики безщелевой одномерной спиновой жидкости.
В цепочках с нечётным числом звеньев основное состояние представляет собой волновой пакет односпинонного состояния, чья амплитудная модуляция вдоль цепи проявляется в виде нулевой проводимости в IETS-спектрах.
Самые длинные цепочки (50 единиц) продемонстрировали V-образные спектры возбуждений, отражающие закрытие щели в пределе L→∞.
Данная работа не только экспериментально подтверждает фундаментальные предсказания квантовой физики, но и открывает путь к созданию спиновых устройств на основе нанографенов.
Как отмечают авторы, разработанный подход позволяет проектировать молекулы для реализации других квантовых моделей — например, в ближайшее время ожидается публикация исследования.
Столетнюю тарелку с портретом Ленина выставили на продажу в Волгограде Фарфоровое блюдо с портретом Ленина, изготовленное сто лет назад, выставили на продажу в Волгограде за 225 тыс. рублей, сообщает издание «НовостиВолг …
Общие новости 11:48, апреля 23, 2024 | novostivolgograda.ruВ галерее "АЯ" представили столетнюю историю Курска и раритет Никиты Хрущева Курской галерее «АЯ» не впервой брать на себя роль первопроходца в сложном и важном деле двигателя регионального культурного процесса. Открытие выста …
Общие новости 07:26, ноября 10, 2025 | 46tv.ruНейросети предскажут пользу молекул в 2 тысячи раз быстрее Ученые из группы «Глубокое обучение в науках о жизни» Института искусственного интеллекта AIRI разработали метод, который позволит симулировать повед …
Наука и Технологии 14:26, июля 18, 2024 | android-robot.comХлороводород распался на ионы в присутствии пяти молекул воды Химики из Германии исследовали процесс диссоциации хлороводорода на ионы в небольших водных кластерах. С помощью квантово-химических расчетов и враща …
Наука 00:42, июня 8, 2024 | nplus1.ruУченые создали сверхчувствительный метод изучения отдельных молекул Ученые разработали новый метод, позволяющий с высокой точностью изучать отдельные молекулы без использования светящихся меток. Это поможет лучше поня …
Наука и Технологии 03:54, мая 31, 2024 | ferra.ruХиральность биологических молекул учёные связали с космическими лучами Высокоэнергетические частицы мюоны могли спровоцировать появление зеркальных копий молекул на Земле. Новое исследование учёных Стэнфордского универси …
Наука 11:00, апреля 22, 2024 | versiya.infoУченые доказали, что начало жизни положили шесть простейших молекул Учёные установили, что для зарождения жизни были достаточны всего шесть простейших молекул. Эта гипотеза была подтверждена экспериментально. Взаимоде …
Наука и Технологии 13:48, июня 6, 2024 | pravda.ruЯпонские химики сняли видео движения молекул со скоростью 1600 кадров в секунду Проблемой электронного машиностроения было наличие шума от датчиков изображения с высокой чувствительностью. Японские химики из Токийского университе …
Наука 11:12, апреля 18, 2024 | versiya.info
Дети проглотили монету и застёжку от цепочки В Балаковскую городскую клиническую больницу за неделю были госпитализированы двое детей, проглотивших посторонние предметы. Об этом информирует теле …
Общество и Происшествия 14:26, октября 20, 2025 | news.sarbc.ru Кражу золотой цепочки раскрыли полицейские в Брянске Подозреваемого в краже золотой цепочки задержали полицейские в Брянске. Об этом сообщили в региональном УМВД. В полицию обратилась 41-летняя жительни …
Общие новости 00:26, марта 20, 2025 | go32.ru
Мировые цепочки поставок столкнулись с новыми вызовами В глобальных цепочках поставок возникли новые стрессовые ситуации в виде разрушительного землетрясения на Тайване и закрытия гавани Балтимора в США, …
Экономика и Финансы 02:30, апреля 17, 2024 | finam.ru Человекоподобных роботов на колесах 1X EVE научили выполнять цепочки заданий Норвежская компания 1X опубликовала новое видео с человекоподобными роботами на колесах EVE. В нем несколько роботов занимаются уборкой офиса, повину …
Наука 12:12, июня 4, 2024 | nplus1.ru
Финляндия проверила цепочки военных поставок на случай конфликта — FT Минобороны Финляндии проверило резервные цепочки военных поставок на случай необходимости их резкого увеличения в условиях вооруженного конфликта. Об …
Общество и Происшествия 19:06, мая 6, 2024 | ng.ru
Школьниц заставили снимать лифчики, пирсинг и цепочки на стрингах перед ЕГЭ Учеников школы в Воронеже проверяли так, словно они идут не экзамен сдавать, а вылетают из страны. Дети уверяют, что они сняли с себя всё, что только …
Общие новости 01:12, мая 29, 2024 | news-kmv.ru
МВФ призвал обезопасить цепочки поставок в условиях фрагментации мировой экономики Официальный представитель фонда Джули Козак заявила, что пандемия коронавируса показала, что цепочки поставок могут разрушаться …
Экономика 20:30, мая 16, 2024 | tass.ru Кражу золотой цепочки у ребёнка раскрыли брянские стражи порядка Кражу золотой цепочки с крестиком, стоимостью 70 тысяч рублей, у ребёнка раскрыли брянские стражи порядка. Об этом сообщили в региональном УМВД. В по …
Общие новости 00:26, ноября 11, 2024 | go32.ru
Китай призвал Японию не нарушать глобальные цепочки экспортным контролем полупроводников В Министерстве коммерции КНР отметили, что нужно исходить из общей ситуации в двусторонних экономических и торговых отношениях …
Экономика 19:48, апреля 29, 2024 | tass.ru
МИД РФ: все больше экономик АТЭС признают, что санкции Запада нарушают глобальные цепочки Одним из ключевых событий станет проработка алгоритма действий по отбору кандидатуры нового исполнительного директора секретариата АТЭС с вступлением …
Экономика 16:30, мая 11, 2024 | tass.ru
Платформа «Сфера» и компания CodeScoring объединили решения для защиты цепочки поставок ПО Команды платформы производства ПО «Сфера» (вендор НОТА, входит в ИТ-холдинг «Т1») и платформы безопасной разработки... …
Интернет и Игры 00:26, января 18, 2026 | cnews.ru Кто придумал теорию о том, что Земля плоская Теория о плоской Земле уходит в глубокую древность. Источник изображения: msn.com Майк Хьюз из США был уверен, что Земля плоская, и решил проверить э …
Наука и Технологии 07:26, октября 8, 2025 | hi-news.ru Из школьных учебников предложили убрать теорию Дарвина Помощник председателя правительства Российской Федерации, бывший мэр Грозного и бывший премьер Чечни Муслим Хучиев предложил министру просвещения Рос …
Женское, Мода 00:26, сентября 21, 2024 | spletnik.ru Учёные сделали открытие, подтверждающее теорию Эйнштейна Исследование, основанное на общей теории относительности Эйнштейна, подтверждает существование "области погружения" в аккреционном диске черной дыры, …
Наука и Технологии 02:36, мая 21, 2024 | pravda.ru