Influenţa spinurilor asupra structurii cristaline a oxigenului solid în câmpuri magnetice extreme
O echipă de cercetători de la Universitatea de Comunicații Electro din Tokyo, RIKEN și alte instituții din Japonia a realizat o descoperire semnificativă cu privire la comportamentul oxigenului solid când este expus la câmpuri magnetice extrem de puternice, de peste 100 de tesla. Studiul lor evidențiază modul în care spinurile electronilor influențează structura cristalelor în astfel de condiții extreme, ducând la o deformație denumită magnetostricție.
Sub influența câmpurilor magnetice care depășesc 100 T, structura cristalină a oxigenului solid suferă o modificare notabilă, și anume se extinde cu aproximativ 1%. Această observație este rezultatul interacțiunilor complexe între spinurile electronilor și forțele de rețea ale cristalului în timpul factorilor magnetici extremi. Echipamentul dezvoltat, denumit PINK-02, a permis generarea unor câmpuri magnetice extreme de 110 T, menținute pentru o perioadă foarte scurtă de timp, datorită stresului exercitat asupra conductorilor.
Prin utilizarea tehnologiilor laser avansate, cercetătorii au reușit să capteze imagini rapide de generație XFEL (Free-Electron Laser), care le-au permis să observe pozițiile atomilor de oxigen solid expuși la aceste câmpuri magnetice intense. Această abordare inovatoare aduce o contribuție valoroasă în explorarea frontierelor fizicii materiei condensate.
Akihiko Ikeda, autor principal al lucrării publicate în Physical Review Letters, a subliniat importanța acestei descoperiri, menționând că, prin experimentarea la peste 100 T, s-au deschis noi perspective în înțelegerea interacțiunilor materiei sub condiții extreme. Echipa a reușit să demonstreze că spinurile joacă un rol esențial în stabilitatea structurii cristalice a oxigenului solid, ceea ce implică posibilitatea de a extinde aceste studii la alte materiale care ar putea răspunde similar în câmpuri magnetice de intensitate mare.
Pe termen lung, cercetătorii intenționează să continue studiile asupra structurii cristaline a oxigenului solid, căutând să dezvăluie noi faze și transformări ale acestuia prin intensificarea câmpurilor magnetice până la 120-130 T. Această direcție promite să adâncească și mai mult cunoștințele noastre sobre efectele spinurilor în materialele solide expuse la medii magnetice extreme.
