科学家描述了一种人工旋转冰的新配置

时间：2021-08-02 18:52:08 来源：

图3：二聚体模型。Shakti人工旋转冰歧管的地位的Dimer Model.A，无序的时刻集合：所有Z= 2和Z= 4个顶点处于最低能量配置（I4型，I2型）;但是，z= 3顶的一半是最低能量（类型I3）配置，另一半是兴奋的不快乐顶点（II3型）.b，每个不快乐的顶点，由开放圆圈表示，可以表示为连接两个矩形的二聚体（蓝色段），使地面状态相当于Shakti格子矩形中心的顶点（橙色线）的完整二聚体盖格（橙色线）的装饰。没有底层的Shakti格子的盖子由正方形和菱形组成，并且拓扑上等同于方形格子，相当于方形格子，也显示出突出的载体场，垂直于边缘的ee。如果边缘通过二聚体（占用）沿135沿135的方向进入（退出）灰色广场，则沿45.E进入（进入）°灰色广场，并将其示出具有°激动的时刻配置的示例实验数据高于Shakti人工旋转冰的地面状态。红色和蓝色点表示激励的位置.f，g，相应的紧急二聚体覆盖表示。接地状态上的激励对应于除one.h之外的二聚体占用的任何盖子晶格顶点，可以通过在任何拓扑上等效的逆锁管周围循环（虚线绿色路径）包围它们。γ生理物理学（2018）DOI：10.1038 / S41567-018-0077-0

复杂的微观磁体晶格具有LED研究人员，以观察着眼于使量子机械系统的复杂性的行为，而是在纯粹的经典系统的背景下。

在一项新的研究中，在4月2日在线发布的本质物理学，科学家描述了一种人工旋转形式的新研究 - 一种磁体的纳米尺度配置，如此小，北极和南极在室温下自发地翻转。他们发现，人工旋转冰的特定配置，称为Shakti旋转冰，也显示出与量子机械系统相关联的更常见的拓扑顺序。

耶鲁·斯科夫夫特，耶鲁·斯科夫（耶鲁）研究和应用物理学教授的副总比教授有助于领导研究，其中包括伊利诺伊大学伊利诺伊大学的科学家，Los Alamos国家实验室，明尼苏大学，劳伦斯伯克利国家实验室。

Schiffer的团队测量了这些系统，并注意到了与其他形式的人工旋转冰块没有沉淀到磁极杆的特定配置中的一些不寻常的东西。相反，即使科学家降低了系统的温度，Shakti Spin冰也保持了更高的能量水平。

“系统陷入困境，即使大规模重新排列允许其降低到较低的能量状态，即使是较低的能量状态。”该结果是晶格如何在几何上连接的直接结果，即其拓扑。

研究人员的进一步工作表明，该材料实现了可以将其准确映射到众所周知的理论模型中的低能量状态 - 二聚体覆盖模型 - 具有可识别的拓扑性质。

“这些拓扑效应可以设计成人工旋转冰系统的示范打开大部分的大部分可能的新研究，”Schiffer表示。他指出，可能性特别有趣，因为复杂的拓扑效应在很多地方出现在自然界中，并且人工旋转冰提供了一种系统，其中可以设计，控制和研究它们。

该研究的作者除了Schiffer，还是余阳老挝，穆罕默德·谢赫，Joseph Sklenar，Daniel Gardeazabal，以及伊利诺伊大学的Karin Dahmen，在Urbana-Champaign;克里斯蒂亚诺Nisoli和Los Alamos的Francesco Caravelli;贾斯汀瓦特和明尼苏达大学的Alan Albrecht;劳伦斯伯克利国家实验室的andreas scholl。Schiffer集团的工作得到了美国能源部，基本能源科学办公室，材料科学和工程部门的支持。

出版物：Yuyang Lao，等，“人工旋转冰的动力学古典拓扑秩序”，自然物理（2018）DOI：10.1038 / S41567-018-0077-0

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