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美國布魯克海文國家實驗室的科學家發現了一種“半冰半火”的新物質相，由冷而有序的電子自旋與熱而混沌的電子自旋混合而成。這一發現挑戰了傳統物理學的認知極限，可能推動量子計算、磁制冷等技術的發展。 這種新相態源自對一維亞鐵磁體材料的研究，其獨特之處在于同時存在高度有序（“冷”）和高度無序（“熱”）的電子自旋排列。更關鍵的是，它能在有限溫度下實現物質狀態的極銳利轉變，未來或可應用于能源系統和信息技術領域。 “半冰半火”是此前發現的“半火半冰”相態的對偶狀態。2016年，科學家在研究磁性化合物Sr₃CuIrO₆時首次觀測到“半火半冰”態，其中銅位點的自旋完全無序（熱），而銥位點的自旋完全有序（冷）。但傳統理論認為，這類一維磁性系統無法在有限溫度下發生相變，因此其實際應用一直存疑。 最新研究發現，“半冰半火”態可通過超窄溫度范圍實現相變切換，并具備巨大磁熵變等特性，有望用于新型磁制冷技術或量子信息存儲。科學家計劃進一步探索其在量子自旋及復雜材料系統中的表現，為未來技術開辟新可能。 這項研究不僅拓展了對物質相態的理解，也為精準調控材料性能提供了新途徑。相關成果已發表于《物理評論快報》（Physical Review Letters）等期刊。 --《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com） |
