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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Мокрые окна 05.03.2001 Инженер из Эссекса (Великобритания) Фредерик Мак-Ки предлагает прокачивать воду через окна, точнее, через промежуток в двойном остеклении. Изобретатель добавил в воду соединение, поглощающее инфракрасные (тепловые) лучи. Для видимых лучей окна остаются прозрачными, но помещения не разогреваются на солнцепеке. Вода из окон поступает по трубам в теплообменник, который может быть установлен в затененных или подвальных частях здания для обогрева их солнечным теплом. Зимой, когда внутри здания теплее, чем снаружи, раствор не позволяет теплу уходить через окна наружу. Такое здание, говорит Мак-Ки, почти не будет нуждаться в кондиционировании воздуха летом и в отоплении зимой. По прикидкам изобретателя, десятиэтажное здание с размерами основания 30 на 30 метров, требующее сейчас около 150 тысяч фунтов стерлингов за год на отопление и кондиционирование, после установки "водяных" окон будет тратить на эти цели менее трех тысяч ежегодно. Правда, специалисты считают, что вряд ли удастся убедить домовладельцев установить такую систему: все будут опасаться протечек.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026