1차원 스핀 사슬의 역학 새로 규명 날짜: 2022년 10월 3일 원천: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 요약: 중성자 산란은 양자 물질의 자기 구조 및 여기를 조사하기 위한 선택 방법으로 간주됩니다. 이제 처음으로 새로운 방법으로 2000년대의 측정 데이터를 평가하여 모델 시스템인 1D Heisenberg 스핀 체인에 대한 더 깊은 통찰력을 얻을 수 있었습니다. 미래의 양자 물질을 밝히기 위한 새로운 도구 상자가 달성되었습니다.
칼륨 구리 불화물 KCuF 3 은 소위 하이젠베르크 양자 스핀 사슬을 실현하는 가장 간단한 모델 재료로 간주됩니다. 스핀은 양자 물리학 법칙에 의해 지배되는 단일 방향(1차원)을 따라 이웃과 반강자성으로 상호 작용합니다.
"우리는 얼마 전 내가 박사후 연구원이었을 때 ISIS 파쇄 중성자 발생원에서 이 간단한 모델 물질에 대한 측정을 수행했으며 2005년, 2013년 및 2021년에 결과를 발표할 때마다 새로운 이론과 비교하여 결과를 발표했습니다." HZB-Institute Quantum Phenomena in Novel Materials를 이끄는 Bella Lake 교수는 말합니다. 이제 새롭고 확장된 방법으로 Alan Tennant 교수와 Allen Scheie 박사가 이끄는 팀은 스핀과 스핀의 공간적, 시간적 진화 간의 상호 작용에 대해 훨씬 더 깊은 통찰력을 얻는 데 성공했습니다.
잠에서 깨는 듯한 역학
"중성자 산란을 사용하면 스핀을 살짝 밀어서 뒤집습니다. 이것은 배가 물을 항해할 때 후류와 같은 역학을 생성하여 이웃과 이웃에 영향을 미칠 수 있습니다."라고 Tennant는 설명합니다.
"중성자 산란 데이터는 에너지 및 파동 벡터의 함수로 측정됩니다."라고 Scheie는 말합니다. "우리의 돌파구는 역푸리에 변환과 같은 수학적 방법을 사용하여 스핀의 공간적 및 시간적 발전을 매핑하는 것이었습니다." 물리학자들은 다른 이론적 방법과 결합하여 스핀 상태와 지속 시간 및 범위 간의 상호 작용에 대한 정보와 소위 양자 일관성에 대한 통찰력을 수집했습니다.
새로운 도구 상자
이 작업은 중성자 산란 데이터 분석을 위한 새로운 도구 상자를 보여주고 기술 사용과 관련된 양자 물질에 대한 더 깊은 이해를 촉진할 수 있습니다.