Des chercheurs de l’Université de Californie à Irvine ont détaillé comment le désordre altère les liquides à spin quantique, formant ainsi une nouvelle phase de la matière. Le dévoilement de cette nouvelle phase pourrait contribuer au développement de nouvelles technologies quantiques.

Leurs conclusions ont été publiées dans Physical Review Letters.

Les liquides de spin quantique sont des systèmes dans lesquels les spins magnétiques sont désordonnés et se comportent comme un liquide, même à des températures proches du zéro absolu. Ils ont suscité un intérêt considérable en raison de leur potentiel d’application dans l’informatique quantique, le stockage de données et d’autres technologies.

L’équipe a synthétisé des monocristaux très purs d’un composé à base de kagome et a utilisé la diffusion de neutrons et d’autres techniques pour étudier ses propriétés. Le réseau kagome de ce composé est composé de triangles partageant des coins, une topologie connue pour héberger une variété d’états quantiques exotiques.

L’équipe a découvert que de petites quantités de désordre modifient considérablement les liquides de spin quantique de plusieurs manières. Premièrement, ils ont découvert que l’état liquide de spin devient un état ordonné à longue portée à très basse température. Deuxièmement, ils ont découvert que le désordre induit des lacunes dans le spectre spin-liquide, qui affectent les propriétés électroniques du matériau.

Ces résultats fournissent des informations précieuses sur le comportement des liquides de spin quantique en présence de désordre, ce qui est important pour comprendre leur potentiel d’utilisation dans les technologies futures.