양자 스핀 액체는 독특한 자기 거동을 나타내는 재료입니다. 이 물질에서, 전자의 스핀은 규칙적인 패턴으로 정렬되지 않고 대신 무질서한 방식으로 변동한다. 이 장애는 양자 스핀 액체에 저항없이 전기를 전도하는 능력과 같은 다수의 흥미로운 특성을 제공합니다.
그러나, 양자 스핀 액체의 거동은 장애의 존재에 의해 상당히 변경 될 수있다. 그들의 연구에서, UCI 연구자들은 카고메 격자라고 불리는 특정 유형의 양자 스핀 액체에 대한 장애의 영향을 조사했다. Kagome 격자는 육각형 루프로 구성된 2 차원 구조이며 다양한 이국적인 특성을 나타내는 것으로 알려져 있습니다.
연구원들은 장애가 카고메 격자에 도입 될 때 양자 스핀 액체가 새로운 물질로의 위상 전이를 겪는다는 것을 발견했다. 이 새로운 단계는 무질서한 스핀 액체 내에서 자기 클러스터의 형성을 특징으로한다. 클러스터는 무질서한 스핀으로 둘러싸인 정렬 된 스핀으로 구성됩니다.
연구원들은이 새로운 물질의 물질이 장애와 스핀 간의 상호 작용 사이의 경쟁의 결과라고 생각합니다. 장애는 스핀 사이의 상관 관계를 방해하는 경향이있는 반면 상호 작용은 스핀을 정렬하는 경향이 있습니다. 이 경쟁은 자기 클러스터의 형성으로 이어진다.
이 새로운 물질 단계의 발견은 양자 컴퓨팅 및 스핀 트로 닉에 응용을 가질 수있는 이국적인 재료의 행동에 대한 통찰력을 제공합니다. Quantum Computing은 양자 비트 (Qubits)를 사용하여 계산을 수행하는 새로운 유형의 컴퓨팅입니다. 큐비트는 전자의 스핀으로 만들어 질 수 있으며, 무질서한 양자 스핀 액체에 형성된 자기 클러스터는 양자 컴퓨터에서 큐 비트로 사용될 수 있습니다. Spintronics는 전자 스핀을 사용하여 정보를 저장하고 처리하는 전자 장치입니다. 무질서한 양자 스핀 액체에 형성된 자기 클러스터는 또한 스피 트로닉 장치에서도 사용될 수있다.
연구팀은 현재 새로운 물질 단계의 특성을 조사하고 양자 컴퓨팅 및 스핀 트로닉스에서 잠재적 인 응용을 탐색하고 있습니다.
