Forschung: Exotisches Wechselspiel der Elektronen

Wasser, das einfach nicht gefrieren will, egal wie kalt es wird – so lässt sich ein neuer Quantenzustand beschreiben, den eine Arbeitsgruppe unter Beteiligung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) entdeckt hat. Die Fachleute des Institute of Solid State Physics der Universität Tokio in Japan, der Johns Hopkins University in den USA und dem Dresdner Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme (MPI-PKS) haben ein spezielles Material bis nahe an den absoluten Temperaturnullpunkt abgekühlt. Dabei stellten sie fest, dass eine zentrale Eigenschaft der Atome – ihre Ausrichtung – nicht wie üblich „einfror“, sondern in einem „flüssigen“ Zustand verblieb. Das neue Quantenmaterial könnte als Modellsystem für die Entwicklung neuartiger, hochempfindlicher Quantensensoren taugen.

N. Tang, Y. Grisenko, K. Kimura, S. Bhattacharjee, A. Sakai, M. Fu, H. Takeda, H. Man,
K. Sugawara, Y. Matsumoto, Y. Shimura, J. Wen, C. Broholm, H. Sawa, M. Takigawa,
T. Sakakibara, S. Zherlitsyn, J. Wosnitza, R. Moessner, S. Nakatsuji,
Spin–orbital liquid state and liquid–gas metamagnetic transition on a pyrochlore lattice,
Nat. Phys. (2022)