Quantum spin liquid (original) (raw)
El líquido de espín cuántico es un estado de la materia que se puede lograr en un sistema de interacción de espines cuánticos. El estado se conoce como un "líquido" ya que es un desorden del estado en comparación con un ferromagnético. Sin embargo, a diferencia de otros estados desordenados, un estado cuántico de espín líquido conserva su desorden a temperaturas muy bajas. El estado fue propuesto por primera vez por el físico en 1973 como el estado fundamental de un sistema de spins en una red triangular que interactúan con sus vecinos más cercanos a través de la llamada .
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | Als Quantenspinflüssigkeit wird ein Materiezustand bezeichnet, der auch bei tiefsten Temperaturen keine ausgerichteten Quantenspins besitzt. In einem typischen magnetischen Material richten sich bei tiefen Temperaturen die Spins der Elektronen alle gleich aus. Im Gegensatz dazu bleiben bei einer Quantenspinflüssigkeit die Elektronen selbst am absoluten Nullpunkt ein verschränktes Ensemble, das Quantenfluktuationen zeigt. Laut einem theoretischen Modell können in einer solchen Quantenspinflüssigkeit sogenannte Majorana-Fermionen entstehen. Dies sind Quasiteilchen mit halbzahligem Spin, die gleichzeitig ihre eigenen Antiteilchen darstellen. Man hat sie bisher kaum zu fassen bekommen, obwohl sie schon 1937 postuliert wurden. In einem zweidimensionalen Material konnten Forscher um vom Oak Ridge National Laboratory durch Neutronenstreuexperimente 2015 solche Majorana-Fermionen (und damit das Vorhandensein einer Quantenspinflüssigkeit) experimentell nachweisen. Sie benutzen dazu α-Ruthenium(III)-chlorid als Material, das ähnlich wie Graphen eine Schichtstruktur ausweist. Die Forscher konnten damit Computersimulationen von 2014 bestätigen. Mittlerweile sind unterschiedliche Quantenspinflüssigkeiten bekannt, welche sich grob in zwei Klassen unterteilen lassen: Spinflüssigkeiten, deren elementaren Anregungen, die so genannten Spinonen, masselos bleiben. Das Energiespektrum dieser Typ-I-Spinflüssigkeiten hat daher über dem quantenmechanischen Grundzustand keine und weist oftmals eine lineare auf. Die zweite große Klasse von Spinflüssigkeiten besitzt eine Anregungslücke zu massiven Quasiteilchen im Energiespektrum. Die auszeichnende Eigenschaft dieser Typ-II-Spinflüssigkeiten ist aber die Ausprägung einernichtlokalen, topologischen Ordnung, weshalb diese Phasen trotz endlicher Korrelationslänge langreichweitig verschränkt sind. (de) El líquido de espín cuántico es un estado de la materia que se puede lograr en un sistema de interacción de espines cuánticos. El estado se conoce como un "líquido" ya que es un desorden del estado en comparación con un ferromagnético. Sin embargo, a diferencia de otros estados desordenados, un estado cuántico de espín líquido conserva su desorden a temperaturas muy bajas. El estado fue propuesto por primera vez por el físico en 1973 como el estado fundamental de un sistema de spins en una red triangular que interactúan con sus vecinos más cercanos a través de la llamada . (es) In condensed matter physics, a quantum spin liquid is a phase of matter that can be formed by interacting quantum spins in certain magnetic materials. Quantum spin liquids (QSL) are generally characterized by their long-range quantum entanglement, fractionalized excitations, and absence of ordinary magnetic order. The quantum spin liquid state was first proposed by physicist Phil Anderson in 1973 as the ground state for a system of spins on a triangular lattice that interact antiferromagnetically with their nearest neighbors, i.e. neighboring spins seek to be aligned in opposite directions. Quantum spin liquids generated further interest when in 1987 Anderson proposed a theory that described high temperature superconductivity in terms of a disordered spin-liquid state. (en) 응집물질물리학에서 양자 스핀 액체는 상호작용하는 양자 스핀으로 이루어진 계에서 일어날 수 있는 물질의 상태이다. 액체라 불리는 이유는 강자성 스핀 상태에 비해 상태이기 때문이며, 이는 액체인 물이 결정성의 얼음에 비해 무질서 상태라는 것과 같다. 하지만 다른 무질서 상태와는 달리 양자 스핀 액체 상태는 매우 낮은 온도에도 무질서 상태를 유지한다. 양자 스핀 액체 상태는 1973년 필립 앤더슨에 의해 제안되었다. 그가 제시했던 해는 2차원 육방정계 배열의 반강자성 스핀 계의 바닥 상태였다. 양자 스핀 액체는 이후 1987년에 앤더슨이 무질서 스핀 액체로 기술하는 고온 초전도체 이론을 제안하면서 더 관심을 끌게 되었다. 최초의 양자 스핀 액체는 2000년 콜디아 그룹이 육방정계 형태의 Cs2CuCl4에서 발견하였다. 이후 2003년 카노다 그룹이 유기 모트 절연체 κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3에서도 발견하였다. 이는 을 가진 에너지 틈 없는 스핀 액체(이른바 균등 RVB 상태)에 해당할 수 있다. 이 스핀 액체 화합물의 상평형 그림은 을 이용해 최초로 도출되었다.이후 두 번째로 2006년 영 리 그룹이 ZnCu3(OH)6Cl2에서 발견하였다. U(1)-디랙 스핀 액체로 나타날 가능성이 있다. 양자 스핀 액체의 또다른 증거는 2015년 8월, 2차원 물질에서 발견되었다. 미국 오크리지 국립연구소의 연구진은 영국 케임브리지 대학교, 독일 와 공동 연구를 통해 그래핀과 유사한 구조를 가진 2차원 물질로부터 마요라나 페르미온이라 불리는 의 첫 신호를 관측하였다. 이 실험의 결과는 현재 알려진 양자 스핀 액체의 주요 모형 중에서 에 들어맞는 것으로 나타났다. (ko) In fisica della materia condensata, il liquido di spin quantistico è uno stato che si forma in un sistema di spin quantistici interagenti fra loro.Lo stato fa riferimento a "liquido" per lo stato disordinato in cui si trova rispetto allo stato di spin ferromagnetico, simile all'acqua liquida comparata alla sua forma ghiacciata, lo stato cristallino.A differenza di altri stati disordinati, il liquido di spin quantistico conserva il proprio disordine a temperatura vicine allo zero assoluto. Questo stato della materia è correlato al concetto di frazionalizzazione degli elettroni e all'emergere di particelle con caratteristiche di fermioni di Majorana. Lo stato fu teorizzato dal fisico Philip Anderson nel 1973 per un sistema di spin in un reticolo triangolare che interagisce con i vicini tramite interazioni anti-ferromagnetiche. La teoria acquisì interesse quando nel 1987 fu usato lo stato per interpretare la superconduttività ad alte temperature. (it) Квантова спінова рідина — один з магнітних станів речовини, поряд з феромагнетизмом і антиферомагнетизмом. Зумовлено «рідинною» поведінкою спінів, моментів імпульсів елементарних частинок при низьких температурах. Збурення спінів відбувається до найнижчих температур. Можливість існування спінової рідини була теоретично передбачена Філіпом Андерсоном у 1973 році та отримала експериментальне підтвердження у 2012 році, після дослідження зразка мінералу , здатного виявляти властивості рідини. Квантові спінові рідини викликали додатковий інтерес, коли в 1987 році Андерсон запропонував теорію, яка описує високотемпературну надпровідність у термінах невпорядкованого стану спін-рідина. (uk) Спи́новая жидкость — одно из магнитных состояний вещества, наряду с ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом. Обусловлено «жидким» поведением спинов, собственных моментов импульсов элементарных частиц при низких температурах. Возмущение спинов происходит вплоть до самых низких температур. Возможность существования спиновой жидкости была теоретически предсказана Филипом Андерсоном в 1973 году и получила экспериментальное подтверждение в 2012 году, после исследования образца минерала гербертсмитита, способного проявлять свойства спиновой жидкости. (ru) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Triangular_ising_spin.png?width=300 |
| dbo:wikiPageID | 31349351 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 46098 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1122138333 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbc:Phases_of_matter dbr:Pressure dbr:Quantum_entanglement dbr:Quasicrystals dbr:Electric_charge dbr:Electric_susceptibility dbr:NMR dbr:Topological_quantum_computation dbr:Antiferromagnetism dbr:Anyon dbr:ΜSR dbr:Inelastic_neutron_scattering dbr:Insulator_(electricity) dbr:Quasiparticles dbc:Correlated_electrons dbr:Chemical_compound dbr:Order_and_disorder_(physics) dbr:Topological_order dbr:Optical_tweezers dbr:Quasiparticle dbr:Effective_mass_(solid-state_physics) dbr:Gas-difusion_electrocrystallization dbr:Geometrical_frustration dbr:Condensed_matter_physics dbr:Antiferromagnet dbr:Magnetic_field dbr:Magnetic_susceptibility dbr:States_of_matter dbr:State_of_matter dbc:Condensed_matter_physics dbr:Heat_capacity dbr:Heavy_fermion_material dbr:Heavy_fermion dbr:Curie_temperature dbr:Curie–Weiss_law dbr:Fermi_level dbr:Ferromagnet dbr:Paramagnet dbr:Fractionalization dbr:Graphene dbr:Quantum_critical_point dbr:Magnetic_domain dbr:Number_density dbr:Order_and_disorder dbr:Relaxation_(physics) dbr:Heisenberg_model_(quantum) dbr:Helium-3 dbr:Herbertsmithite dbr:Temperature dbr:Ferromagnetic dbr:Spinon dbc:Liquids dbr:Kagome_metal dbr:Landau dbc:Quasiparticles dbr:High-temperature_superconductivity dbr:Phase_transition dbr:Quantum_phase_transition dbr:Toric_code dbr:Transport dbr:Spin_(physics) dbr:Energy_band dbr:Maximally_entangled_state dbr:Ideal_gas dbr:Metal dbr:Mineral dbr:Nanoparticles dbr:Oak_Ridge_National_Laboratory dbr:Majorana_fermion dbr:Multidimensional_scaling dbr:Quantum_simulator dbr:Kagome_lattice dbr:Specific_heat dbr:Superexchange dbr:Muon_spin_spectroscopy dbr:Ising_spin dbr:Rhombohedral dbr:Thermodynamic dbr:Triangular_lattice dbr:Two_dimensional dbr:Topological dbr:P._W._Anderson dbr:Phil_W._Anderson dbr:Quantum_processor dbr:High_temperature_superconductivity dbr:Antiferromagnets dbr:Vesignieite dbr:File:Frustrated_magnetism.webm dbr:Dynamic_magnetic_structure_factor dbr:File:Herb4.png dbr:File:Herbertsmithite-herb03a.jpg dbr:File:Magnetic_susceptibility_of_a_func..._magnetic_field_-_Herbertsmithite.png dbr:File:Spinon_moving.png dbr:File:Triangular_ising_spin.png dbr:File:Valence_bond_solid.png dbr:Kitaev_honeycomb_model dbr:Z2_topological_order |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Main dbt:Reflist dbt:Short_description dbt:Technical |
| dct:subject | dbc:Phases_of_matter dbc:Correlated_electrons dbc:Condensed_matter_physics dbc:Liquids dbc:Quasiparticles |
| gold:hypernym | dbr:State |
| rdf:type | dbo:PopulatedPlace yago:WikicatLiquids yago:Abstraction100002137 yago:Fluid114939900 yago:Liquid114940386 yago:Matter100020827 yago:Part113809207 yago:PhysicalEntity100001930 yago:Relation100031921 yago:Substance100019613 |
| rdfs:comment | El líquido de espín cuántico es un estado de la materia que se puede lograr en un sistema de interacción de espines cuánticos. El estado se conoce como un "líquido" ya que es un desorden del estado en comparación con un ferromagnético. Sin embargo, a diferencia de otros estados desordenados, un estado cuántico de espín líquido conserva su desorden a temperaturas muy bajas. El estado fue propuesto por primera vez por el físico en 1973 como el estado fundamental de un sistema de spins en una red triangular que interactúan con sus vecinos más cercanos a través de la llamada . (es) Спи́новая жидкость — одно из магнитных состояний вещества, наряду с ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом. Обусловлено «жидким» поведением спинов, собственных моментов импульсов элементарных частиц при низких температурах. Возмущение спинов происходит вплоть до самых низких температур. Возможность существования спиновой жидкости была теоретически предсказана Филипом Андерсоном в 1973 году и получила экспериментальное подтверждение в 2012 году, после исследования образца минерала гербертсмитита, способного проявлять свойства спиновой жидкости. (ru) Als Quantenspinflüssigkeit wird ein Materiezustand bezeichnet, der auch bei tiefsten Temperaturen keine ausgerichteten Quantenspins besitzt. In einem typischen magnetischen Material richten sich bei tiefen Temperaturen die Spins der Elektronen alle gleich aus. Im Gegensatz dazu bleiben bei einer Quantenspinflüssigkeit die Elektronen selbst am absoluten Nullpunkt ein verschränktes Ensemble, das Quantenfluktuationen zeigt. (de) In condensed matter physics, a quantum spin liquid is a phase of matter that can be formed by interacting quantum spins in certain magnetic materials. Quantum spin liquids (QSL) are generally characterized by their long-range quantum entanglement, fractionalized excitations, and absence of ordinary magnetic order. (en) In fisica della materia condensata, il liquido di spin quantistico è uno stato che si forma in un sistema di spin quantistici interagenti fra loro.Lo stato fa riferimento a "liquido" per lo stato disordinato in cui si trova rispetto allo stato di spin ferromagnetico, simile all'acqua liquida comparata alla sua forma ghiacciata, lo stato cristallino.A differenza di altri stati disordinati, il liquido di spin quantistico conserva il proprio disordine a temperatura vicine allo zero assoluto. Questo stato della materia è correlato al concetto di frazionalizzazione degli elettroni e all'emergere di particelle con caratteristiche di fermioni di Majorana. (it) 응집물질물리학에서 양자 스핀 액체는 상호작용하는 양자 스핀으로 이루어진 계에서 일어날 수 있는 물질의 상태이다. 액체라 불리는 이유는 강자성 스핀 상태에 비해 상태이기 때문이며, 이는 액체인 물이 결정성의 얼음에 비해 무질서 상태라는 것과 같다. 하지만 다른 무질서 상태와는 달리 양자 스핀 액체 상태는 매우 낮은 온도에도 무질서 상태를 유지한다. 양자 스핀 액체 상태는 1973년 필립 앤더슨에 의해 제안되었다. 그가 제시했던 해는 2차원 육방정계 배열의 반강자성 스핀 계의 바닥 상태였다. 양자 스핀 액체는 이후 1987년에 앤더슨이 무질서 스핀 액체로 기술하는 고온 초전도체 이론을 제안하면서 더 관심을 끌게 되었다. 양자 스핀 액체의 또다른 증거는 2015년 8월, 2차원 물질에서 발견되었다. 미국 오크리지 국립연구소의 연구진은 영국 케임브리지 대학교, 독일 와 공동 연구를 통해 그래핀과 유사한 구조를 가진 2차원 물질로부터 마요라나 페르미온이라 불리는 의 첫 신호를 관측하였다. 이 실험의 결과는 현재 알려진 양자 스핀 액체의 주요 모형 중에서 에 들어맞는 것으로 나타났다. (ko) Квантова спінова рідина — один з магнітних станів речовини, поряд з феромагнетизмом і антиферомагнетизмом. Зумовлено «рідинною» поведінкою спінів, моментів імпульсів елементарних частинок при низьких температурах. Збурення спінів відбувається до найнижчих температур. Можливість існування спінової рідини була теоретично передбачена Філіпом Андерсоном у 1973 році та отримала експериментальне підтвердження у 2012 році, після дослідження зразка мінералу , здатного виявляти властивості рідини. (uk) |
| rdfs:label | Quantenspinflüssigkeit (de) Líquido de spin cuántico (es) Liquido di spin quantistico (it) 量子スピン液体 (ja) 양자 스핀 액체 (ko) Quantum spin liquid (en) Спиновая жидкость (ru) Квантова спінова рідина (uk) |
| owl:sameAs | freebase:Quantum spin liquid yago-res:Quantum spin liquid wikidata:Quantum spin liquid dbpedia-de:Quantum spin liquid dbpedia-es:Quantum spin liquid dbpedia-it:Quantum spin liquid dbpedia-ja:Quantum spin liquid dbpedia-ko:Quantum spin liquid dbpedia-ru:Quantum spin liquid dbpedia-uk:Quantum spin liquid https://global.dbpedia.org/id/dXje |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Quantum_spin_liquid?oldid=1122138333&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Herb4.png wiki-commons:Special:FilePath/Herbertsmithite-herb03a.jpg wiki-commons:Special:FilePath/Long_range_valence_bonds.png wiki-commons:Special:FilePath/Magnetic_susceptibili..._magnetic_field_-_Herbertsmithite.png wiki-commons:Special:FilePath/Resonating_valence_bond1.png wiki-commons:Special:FilePath/Spinon_moving.png wiki-commons:Special:FilePath/Triangular_ising_spin.png wiki-commons:Special:FilePath/Valence_bond_solid.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Quantum_spin_liquid |
| is dbo:knownFor of | dbr:Patrick_A._Lee dbr:Alexei_Kitaev |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Strongly_correlated_quantum_spin_liquid dbr:Spin_Liquid dbr:Quantum_liquid dbr:Quantum_liquids dbr:Spin_liquid dbr:Spin_liquid_phase |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:Patrick_A._Lee dbr:List_of_quasiparticles dbr:Ruthenium(III)_chloride dbr:Quantum_dimer_magnet dbr:Quantum_fluid dbr:Quasiparticle dbr:Yury_Mikhailovich_Bunkov dbr:Nai_Phuan_Ong dbr:Third_law_of_thermodynamics dbr:Antoine_Georges dbr:Strongly_correlated_quantum_spin_liquid dbr:Paul_Scherrer_Institute dbr:State_of_matter dbr:Roderich_Moessner dbr:Alexei_Kitaev dbr:Danna_Freedman dbr:Eduardo_Fradkin dbr:Herbertsmithite dbr:Spinon dbr:Toric_code dbr:Philip_W._Anderson dbr:Spontaneous_symmetry_breaking dbr:Grigory_E._Volovik dbr:Majorana_fermion dbr:Subir_Sachdev dbr:Quantum_simulator dbr:Exotic_matter dbr:List_of_states_of_matter dbr:Spin_ice dbr:Spin_Liquid dbr:Quantum_liquid dbr:Quantum_liquids dbr:Spin_liquid dbr:Spin_liquid_phase |
| is dbp:knownFor of | dbr:Patrick_A._Lee dbr:Alexei_Kitaev |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Quantum_spin_liquid |
