مایع اسپین به حالتی از ماده گفته می شود که در آن، اجزای سیستم از طریق اسپین با یکدیگر برهمکنش می کنند. این حالت دارای ساختاری نامنظم است و به همین دلیل، واژه “مایع” به آن اطلاق می شود. حالا دانشمندان، حالت خاصی از مایع اسپین، موسوم به مایع اسپین مارپیچی را تایید کرده اند. نتیجه این پژوهش، هفتته پیش در ژورنال معتبر نیچر فیزیکس منتشر شد. با دیپ لوک همراه باشید…
ممان های مغناطیسی یا همان اسپین ها می توانند در جامدات مغناطیسی، ساختارهای بسیار متنوعی را ایجاد کنند. برخی از این ساختارها، نه تنها از دید علمی، بلکه از نظر کاربردی هم بسیار، جالب هستند؛ مثلا به کمک این ساختارهای ریز، می توان پردازنده ها و حافظه هایی ساخت که باعث کوچک شدن هر چه بیشتر دستگاه های IT و در نتیجه بهبود بازده انرژی آنها شود.
حالا محققانی از سوییس، آلمان، مولداوی و فرانسه، وجود مایع اسپین مارپیچی جدیدی را ثابت کرده اند. آنها نشانه هایی از یک مایع اسپین مارپیچی را در کریستال های MnSc2S4 و در دماهای پایین، کشف کردند. در این ساختار، اسپین های همسایه، به طور جمعی و به صورت مارپیچی، افت و خیز می کنند و با درنظر گرفتن فواصل فضایی، نظم خاصی نمی گیرند، درست مانند ملکول های آب که فقط با ملکول های نزدیک، قادر به تشکیل ساختار هستند.
ساختارهای مایع اسپین مارپیچی قبلا در سال ۲۰۰۷ پیش بینی شده بودند. ویژگی شاخص این سیستم، سطح مارپیچی نامیده می شود. این ویژگی به معنای سطح پیوسته ای از بردارهای انتشار مارپیچ در فضای دوطرفه است. حالا دانشمندان توانسته اند این الگو را با استفاده از نوترون نفوذی قطبی در دستگاه DNS تایید کنند که البته این فرآیند، راحت نبود. دانشمندان با چالش های زیادی مواجه بودند: آنها در این آزمایش ها، به موادی نیاز داشتند که هیچ نقصی نداشته و دقیقا استوکیومتریک باشند، در حالیکه ساخت مقادیر زیاد چنین موادی، بسیار دشوار است و بنابراین آنها مجبور بودند با حدود ۳۰ میلی گرم از این کریستال کار کنند. اما آنها حتی با همین مقدار کم هم توانستند وجود مایع اسپین مارپیچی را تایید کنند.
