Добавить новость
ru24.net
News in English
Декабрь
2021

Artificial material mimics rare earth compounds

0

Physicists have created a new ultra-thin, two-layer material with quantum properties that normally require rare earth compounds.

In a paper published in the journal Nature, the scientists explain that this material, which is relatively easy to make and does not contain rare earth metals, could provide a new platform for quantum computing. It could also help advance research into unconventional superconductivity and quantum criticality.

In detail, the researchers showed that by starting from seemingly common materials, a radically new quantum state of matter can appear.

The discovery emerged from their efforts to create a quantum spin liquid which they could use to investigate emergent quantum phenomena such as gauge theory. This involves fabricating a single layer of atomically thin tantalum disulphide, but the process also creates islands that consist of two layers.

When the team based at Finland’s Aalto University examined these islands, they found that interactions between the two layers induced a phenomenon known as the Kondo effect, leading to a macroscopically entangled state of matter producing a heavy-fermion system.

The Kondo effect is an interaction between magnetic impurities and electrons that causes a material’s electrical resistance to change with temperature. This results in the electrons behaving as though they have more mass, leading these compounds to be called heavy-fermion materials. This phenomenon is a hallmark of materials containing rare earth elements.

Heavy-fermion materials are important in several domains of cutting-edge physics, including research into quantum materials.

“Studying complex quantum materials is hindered by the properties of naturally occurring compounds,” Peter Liljeroth, co-author is the study, said in a media statement. “Our goal is to produce artificial designer materials that can be readily tuned and controlled externally to expand the range of exotic phenomena that can be realized in the lab.”

As an example, Liljeroth mentioned that heavy-fermion materials could act as topological superconductors, which could be useful for building qubits that are more robust to noise and perturbation from the environment, reducing error rates in quantum computers.

“Creating this in real life would benefit enormously from having a heavy-fermion material system that can be readily incorporated into electrical devices and tuned externally,” Viliam Vaňo, a doctoral student in Liljeroth’s group and the paper’s lead author, said.

Vaňo explained that although both layers in the new material are tantalum sulphide, there are subtle but important differences in their properties. One layer behaves like a metal, conducting electrons, while the other layer has a structural change that causes electrons to be localized into a regular lattice. The combination of the two results in the appearance of heavy-fermion physics, which neither layer exhibits alone.

This new heavy-fermion material also offers a powerful tool for probing quantum criticality.

“The material can reach a quantum-critical point when it begins to move from one collective quantum state to another, for example, from a regular magnet towards an entangled heavy-fermion material,” Jose Lado, co-author of the study, said. “Between these states, the entire system is critical, reacting strongly to the slightest change, and providing an ideal platform to engineer even more exotic quantum matter.”

In Liljeroth’s view, these findings allow for future exploration of how the system reacts to the rotation of each sheet relative to the other and try to modify the coupling between the layers to tune the material towards quantum critical behaviour.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Юбилейная конференция «Цифровая индустрия промышленной России» пройдет в Нижнем Новгороде

«Алгоритмы познания» – раскрываем с Relax FM

Новые экскурсионные маршруты на «Валдае» из Нижнего Новгорода

Хити The Beatles и ABBA прозвучат в концертном зале «Колизей – Арена»


America’s prized ‘exceptionalism’ is the collateral damage of Trump’s tariff war, says Deutsche Bank

Roseanne Barr is America: Iconic Trump Supporting Comedian Roseanne Barr Returns in Triumphant New Film

Gateway Pundit’s Katie O’Malley Talks Charlotte Diocese’s Secret Plan to Crush the Latin Mass on Bannon’s War Room (VIDEO)

The transformation of women’s sports in Saudi Arabia is no mirage. Just ask the women


«Алгоритмы познания» – раскрываем с Relax FM

Штраф подействовал: юрлица в Москве стали реже нарушать правила парковки

В Москве стартовал проект, посвящённый памяти Федора Гааза и возвращению христианских святынь

Москва-река перекрыта рабочим мостом


This tech DIYer swapped their graphics card's cooling for a CPU cooler because why not? Also it actually works

'The soundtrack to skate parks was punk rock music': Tony Hawk on the Tony Hawk's Pro Skater soundtracks, and how they shaped a generation of videogame skate kids

Skyrim's version of Radiant AI was developed from a drawing Todd Howard made on a napkin

I built a real SteamOS Steam Machine out of the guts of an old laptop so Gabe doesn't have to go through that whole sad dance again



«Алгоритмы познания» – раскрываем с Relax FM

Благотворительный Фонд Вселены Мастер «Мир Вместе» стал официальным партнёром большого благотворительного концерта «Школы музыки Брант» при поддержке VK

Калуга принимает проект «Классика для всей семьи»: яркий музыкальный вечер с лауреатами конкурсов

От керамогранита до санитарной керамики: компания «Симпреал» представила новые революционные сорта каолинитового сырья




Благотворительный Фонд Вселены Мастер «Мир Вместе» стал официальным партнёром большого благотворительного концерта «Школы музыки Брант» при поддержке VK

"Уровень достатка чувствуется буквально во всём": Британец восхитился красотой и безопасностью Москвы

«Алгоритмы познания» – раскрываем с Relax FM

Следствие возбудило уголовное дело после инцидента с блогером у Ярославского вокзала в Москве


Росгвардейцы в Ростове-на-Дону поздравили ветерана Великой Отечественной войны со 100-летием

Рука потянулась бы к пистолету: Алаудинов жестко высказался о блогере Щепихине

Подмосковье участвует в премии Russian Traveler Awards с шестью туристическими проектами

Ефимов: новый колледж построят рядом с Волоколамским шоссе в Южном Тушине


Бублик расплакался после выхода в четвертьфинал "Ролан Гаррос"

Потапова и Данилович пробились в четвертьфинал турнира «Ролан Гаррос»

Саратовская теннисистка в Париже вышла в четвертьфинал «Большого шлема»

Швёнтек высказалась о сопоставлении Рыбакиной с Синнер


РПЦ получит официальный статус в Экваториальной Гвинее

Боня высказалась о возбужденном в отношении нее деле о пропаганде наркотиков

Сон под контролем: какие девайсы помогут выспаться

Завернутое в пакет тело женщины обнаружили в квартире на юго-западе Москвы


Музыкальные новости

Сергей Бурунов, Лолита, Леонид Агутин, Элджей, Zivert, Кристина Асмус на концерте и афтепати шоу LAB c Антоном Беляевым

Невеста Тимати показала малыша в кроватке — тайно родила?

Валерий Гергиев представит «Руслана и Людмилу» в Смоленске в рамках фестиваля «Гений места»

ПилОт, F.P.G и Найк Борзов присоединяются к фестивалю «НАШИ В ГОРОДЕ»: лето, рок и настоящие эмоции



От керамогранита до санитарной керамики: компания «Симпреал» представила новые революционные сорта каолинитового сырья

Благотворительный Фонд Вселены Мастер «Мир Вместе» стал официальным партнёром большого благотворительного концерта «Школы музыки Брант» при поддержке VK

В Москве стартовал проект, посвящённый памяти Федора Гааза и возвращению христианских святынь

«Алгоритмы познания» – раскрываем с Relax FM


ПилОт, F.P.G и Найк Борзов присоединяются к фестивалю «НАШИ В ГОРОДЕ»: лето, рок и настоящие эмоции

Карпин переговорил не только с "Динамо". Куда уйдёт главный тренер сборной России?

Чечня впечатлила делегацию Торгово-промышленной палаты России чистотой и ухоженными улицами

В Северодвинске Группа Аквилон построит современный общественно-деловой центр


С начала лета в России начали действовать новые правила для водителей

В России на продажу выставлен уникальный болид Ferrari F2002 - легендарное авто Формулы-1

Суд Москвы лишил прав экс-полицейского из Техаса за вождение в нетрезвом виде

Мобильный блэкаут. С ночи Ростовская область и еще ряд регионов испытали проблемы с мобильной связью и интернетом


Глава РЖД предложил наградить сотрудников, устранивших последствия террористических актов

Семья из Оренбургской области встретилась с детским омбудсменом Марией Львовой-Беловой

Путин и Трамп поговорили о атакх на российские аэродромы

Путин дал указание сосредоточиться на поддержке развития интернета в России





Решение MILA: новый уровень заботы о здоровье за счет цифрового взаимодействия клиник и пациентов

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: какая косметика может быть опасна

От керамогранита до санитарной керамики: компания «Симпреал» представила новые революционные сорта каолинитового сырья

Делает ли травматолог-ортопед операции и какие?


Это уничтожит Зеленского: компромат на главу Киева готовится к опубликованию

Песков: встреча Путина, Трампа и Зеленского вряд ли состоится в ближайшее время

Оруэлловский мир Ермака и Зеленского: почему лидерам киевского режима выгодно продолжение конфликта

Зеленский заявил, что дальнейшие переговоры в Стамбуле будут бессодержательными


Первый пляжный волейбольный турнир «Гран-при Комус» в Уфе

В России на продажу выставлен уникальный болид Ferrari F2002 - легендарное авто Формулы-1

Команда Пермского военного института Росгвардии по хоккею с шайбой стала победителем региональной хоккейной лиги Пермского края

Все на футбол!


Си Цзиньпин отметил стратегические отношения КНР и Белоруссии

Лукашенко и Си Цзиньпин встретились в Пекине

Лукашенко заявил о беспрецедентном давлении Запада на Китай

Лукашенко 4 июня встретится с Си Цзиньпином



Собянин: 1220 компаний приняли участие в Московской неделе интерьера и дизайна

Сергей Собянин подвел итоги Московской недели предпринимательства

Сергей Собянин. Главное за день

Неделя мэра: воспитание молодежи, помощь бизнесу и заседание Совета по физкультуре и спорту


В среду на большей части Подмосковья ожидается IV класс пожарной опасности

В Астрахани уничтожат изъятую у браконьеров черную икру

Решение MILA: новый уровень заботы о здоровье за счет цифрового взаимодействия клиник и пациентов

Около трех тысяч видов животных обитают на зеленых территориях столицы


Сон под контролем: какие девайсы помогут выспаться

Боня высказалась о возбужденном в отношении нее деле о пропаганде наркотиков

57% россиян планируют летом путешествовать на автомобиле

РПЦ получит официальный статус в Экваториальной Гвинее


Сергей Собянин. Главное за день

Интересные каналы в Telegram. Лучшие каналы в Telegram.

Барнаул оказался в числе антилидеров по снижению спроса на перелеты

Улицы заговорят театром: Архангельск примет 15 коллективов из России и Белоруссии на крупнейшем уличном фестивале


«Не растёт, но и не падает». Новостройки в мае 2025 года: Севастополь уверенно обгоняет Симферополь

Что лучше заказать в офис из еды?

Юная крымчанка стала победителем Всероссийского конкурса научно-популярного видео «Знаешь? Научи!»

Будь другом всему живому


Квиз, плиз! 414 вопросов (и ответов) на все темы для тех, кто не боится бросить вызов своей эрудиции

Олег Иванов назвал «Спартак» разочарованием сезона

Пятилетняя девочка и ее беременная мать пострадали в массовом ДТП в Подмосковье

Белозеров попросил Путина наградить героев спасения после ЧП в Брянске












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Александр Бублик

Бублик расплакался после выхода в четвертьфинал "Ролан Гаррос"






Клишас высказался по поводу обращения Миронова к Путину

Правила хранения и транспортирования оружия в период летнего сезона отпусков

Депутаты из Болгарии устроили драку в парламенте

РПЦ получит официальный статус в Экваториальной Гвинее