Квантовый сенсор для обнаружения альтермагнетиков

16.06.2026

Физики из Университета Буффало предложили теоретическую схему квантового сенсора, способного надежно выявлять альтермагнитный порядок. Хотя концепция пока существует только в расчетах, она открывает перспективы для экспериментальной проверки и дальнейшего развития технологий.

В основе предлагаемого сенсора лежит алмаз с дефектом типа азот-вакансия, известным как NV-центр. Такой дефект представляет собой атом азота рядом с отсутствующим атомом углерода в кристаллической решетке и обладает высокой чувствительностью к локальным магнитным полям. Идея заключается в том, чтобы разместить этот квантовый датчик вблизи исследуемого материала, ориентировать спин NV-центра в различных направлениях и измерять скорость релаксации. Если релаксация окажется анизотропной, то есть зависящей от направления, это станет четким признаком сложного магнитного порядка, характерного именно для альтермагнетиков.

Авторы работы подчеркивают преимущества менее инвазивного подхода. Многие существующие методы сильно воздействуют на образец, что затрудняет отделение истинных свойств материала от артефактов измерения. Новый протокол измерений позволяет проводить исследования более деликатно, сохраняя исходное состояние вещества. Корреспондирующим автором исследования стал доцент физики Университета Буффало Джамир Марино. Среди соавторов - В.А.С.В. Биттенкорт, Хоссейн Хосейнабади, а также Либор Шмейкал и Хайро Синова из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце, которые первыми предложили концепцию альтермагнетиков.

Интерес к альтермагнетикам стремительно растет благодаря их уникальным характеристикам. Эти материалы обладают нулевой суммарной намагниченностью, как антиферромагнетики, но при этом демонстрируют электронные эффекты, типичные для ферромагнетиков. Такая комбинация открывает путь к созданию более быстрых и энергоэффективных устройств для передачи и обработки информации в спинтронике и других областях квантовой электроники.

Признаки альтермагнетизма уже удалось зафиксировать в нескольких реальных материалах. Теоретические расчеты указывают на существование более чем 200 потенциальных соединений с подобными свойствами. Это существенно повышает потребность в точных и надежных методах их идентификации, без которых невозможно перейти от теории к практическим приложениям.

Ключевым результатом работы стал подробный протокол измерений, который может послужить основой для будущих экспериментов. Он позволит ученым не только обнаруживать альтермагнетики, но и детально изучать их спиновую динамику и симметрийные свойства. Такой подход способен стать первым кирпичиком в фундаменте новой серии исследований, посвященных этому необычному классу магнитных материалов.

Разработка квантового сенсора подчеркивает растущую роль квантовых технологий в материаловедении. NV-центры в алмазе уже зарекомендовали себя как мощный инструмент для изучения микроскопических свойств веществ на уровне отдельных атомов и спинов.

<< Назад: Витамины B12 и B9 против хронической усталости 17.06.2026

>> Вперед: Магниевые батареи будущего 16.06.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ выработки электричества 25.06.2021 Ученые из Массачусетского технологического института создали материал, который забирает электроэнергию у окружающей среды. Ученые из Массачусетского технологического института придумали новый способ получения электроэнергии. Так, были придуманы частицы на основе углеродных нанотрубок, которые способны генерировать ток. Американские инженеры создали микроскопические частицы (250 на 250 микрометров) из углеродных нанотрубок, которые покрыли созданным специально для исследования материалом, который свойствами напоминает тефлон. Примечательно, что покрыть решили лишь половину нанотрубок, а вторая осталась такой, как есть. Эти частицы начали вырабатывать электричество после того, как их залили ацетонитрилом. Исследователям даже удалось собрать электрохимический реактор, который смог питать реакции разложения спирта. Такой метод может полностью обойтись без сторонних веществ. Ученые уверенны, что в будущем такой метод добычи электричества будут использовать более масштабно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026