Neuer Zustand der Materie nachgewiesen


Der Quantenzustand der Spinflüssigkeit tritt der Theorie nach bei Materialien auf, die eine bienenwabenähnliche Struktur besitzen. © Genevieve Martin/ Oak Ridge National Laboratory
Seit 40 Jahren postuliert, jetzt endlich nachgewiesen: Forscher haben erstmals den Materiezustand der Quanten-Spinflüssigkeit in einem realen Material beobachtet. In diesem Zustand scheinen Elektronen in Quasiteilchen zu zerfallen, die sogenannten Majorana-Fermionen. Mit Rutheniumchlorid haben die Physiker nun ein Material gefunden, das bei bestimmten Temperaturen zu einer solchen Spinflüssigkeit wird, wie sie im Fachmagazin „Nature Materials“ berichten.

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Nach gängiger Vorstellung sind Elektronen Elementarteilchen und damit unteilbar – eigentlich. Doch im Reich der Quantenphysik gelten andere Regeln. Sie ermöglichen Materiezustände, die in der makroskopischen Welt unmöglich wären. Zu diesen gehört die bereits vor gut 40 Jahren vom US-Physiker Phil Anderson vorhergesagte Quanten-Spinflüssigkeit. Dieser mysteriöse Materiezustand tritt unter bestimmten Bedingungen bei magnetischen Festkörpern auf.

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