Un estudio colaborativo de la Universidad de Colonia ha demostrado que las excitaciones magnéticas en los cristales de BaCO2V2O8 contienen estados unidos inusuales, un descubrimiento importante al irradiar el cristal.
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Un equipo de físicos del estado sólido de la Universidad de Colonia, junto con colaboradores internacionales, estudió cristales de BaCO2V2O8 en un laboratorio de Colonia. Su investigación ha demostrado que las excitaciones magnéticas iniciales en los cristales se ven afectadas por interacciones tanto atractivas como repulsivas.
Sin embargo, esto da como resultado una baja estabilidad; la observación de tales estados ligados no deseados es sumamente sorprendente. Los resultados del estudio fueron publicados recientemente. naturaleza
El grupo de trabajo del profesor Dr. Thomas Lorenz del Instituto de Física II de la Universidad de Colonia logró crear cristales artificiales de BaCo2V2O8, que contienen cadenas helicoidales de átomos de cobalto magnéticos.
Junto con investigadores de Augsburgo, Bonn, Dortmund, Dresde, Ginebra y Prince George, se irradiaron cristales de BaCo2V2O8 con ondas electromagnéticas de terahercios para estudiar las excitaciones magnéticas colectivas en la estructura cristalina en campos magnéticos elevados. Además de las habituales excitaciones magnéticas elementales de baja energía, los llamados magnones, los investigadores también han descubierto estados unidos de dos y tres magnones.
La importancia de los estados vinculados a múltiples magnones
Lo que tienen de especial estos estados ligados multivalentes es que se mantienen unidos no por atracción, sino por atracción. «El descubrimiento de estos estados es el resultado de una exitosa colaboración de grupos de trabajo experimentales y teóricos en el marco de nuestro Centro de Investigación Colaborativa 1238, Control y Dinámica de Materiales Cuánticos, con sede en Colonia», afirmó el profesor Lorenz.
Desde 2016, el Centro de Investigación Colaborativa (CRC) 1238 ‘Control y Dinámica de Materiales Cuánticos’ reúne en Colonia a un equipo de expertos en física experimental y teórica, así como en cristalografía, complementado por grupos de la Universidad de Bonn y del Forschungszentrum Jülich. es el. El objetivo es descubrir, comprender y controlar nuevos fenómenos colectivos y nuevas funciones en materiales cuantitativos.
Cita: «Observación de magnones unidos experimentalmente» Xie Wang, Caitlin-Mihai Halti, Jean-Sébastien Bernier, Alexey Poonomiriev, Denis I. Gorbonov, Sandra Neeson, Oliver Brewing, J. Michael Klopf, Sergei Zumais, Thylos, J. Loidl y Corinna Kollath, 26 de junio de 2024, naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07599-3
