Raggiunta la condensazione di Bose-Einstein: un traguardo quantistico
Un gruppo di ricercatori è riuscito ad ottenere risultati sorprendenti relativi al fenomeno fisico noto come condensazione di Bose-Einstein: si tratta di un evento unico.
Gli scienziati sono riusciti ad osservare per la prima volta, in maniera sperimentale, la condensazione di Bose-Einstein di coppie di magnoni in un reticolo triangolare di spin-1. I ricercatori hanno utilizzato uno spettrometro di risonanza di spin elettronico ad alto campo multifrequenza, presso la Steady-Statw High Magnetic Field Facilità (SHMFF).
La recente scoperta, pubblicata su Nature Materials, ha dimostrato un evento quantistico ipotizzato per molto tempo, ma mai verificato a livello magnetico. BEC, che rappresenta una condizione in cui i bosoni si fondono in uno stato quantistico unificato, a temperature molto basse, è stato analizzato in gas atomici freddi. È stato, quindi, identificato per la prima volta in uno stato di magnoni: parliamo di quantità elementari delle fonti delle onde di spin all’interno del materiale magnetico.
I dettagli della nuova scoperta in merito alla condensazione di Bose-Einstein
Il gruppo di ricerca ha eh esaminato Na2BaNi(PO4)2, ovvero un composto con un sistema reticolare triangolare che induce il cosiddetto magnetismo frustrato. In questa struttura le interconnessioni contrastanti tra gli spin degli elettroni ne impediscono l’allineamento in uno schema semplice, determinando un comportamento quantistico complesso.
Tale sistema ha offerto l’opportunità di capire come 2 magnoni possano accoppiarsi, realizzando la condensazione di Bose-Einstein. I risultati del nuovo studio rivelano un tipo di transizione quantistica determinata dall’accoppiamento di magnoni, ponendo in rilievo stati quantistici mai esplorati in precedenza,
Lo spettrometro SHMFF ha permesso di rilevare firme spettrali che identificano stati legati a 2 magnoni. I dati si sono uniformati fortemente con i modelli teorici e gli studi che usano metodi di termodinamica a temperature estremamente basse, diffusione di neutroni e risonanza magnetica nucleare, fornendo le prove dell’esistenza di questo raro BEC. Secondo il parere degli scienziati, la nuova scoperta, che ha confermato numerose teorie, ha avviato nuovi percorsi per studiare le fasi esotiche nei materiali quantistici, potenzialmente applicabili nelle forme di tecnologia legate a questo settore
