Water en quantummagneten: 2 keer dezelfde fysica

Onderzoek & Wetenschap 16/04/2021 8:32:33

Een internationaal team van natuurkundigen heeft in een deels experimenteel en deels theoretisch project een discontinue faseovergang bestudeerd bij quantummaterialen, gelijk aan water.

Lees hieronder verder   
Verwant

Cranium opent vestiging op Hasseltse Corda Campus

Krachtigste kwantumcomputer in Europa onthuld

Eerste alles-in-één vloeistofgekoelde modulaire datacenter gelanceerd

Imec demonstreert transistor die chips onder de 2 nanometer mogelijk maakt

Luxemburgse MeluXina supercomputer aan de slag

Basware behaalt ISO 9001:2015-certificering

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Samenwerken met BIM - Stadhuis Roeselare

Online ORI webinar

maandag 21 juni 2021

Automatica Sprint

Messe München

van 22/06/2021 tot 24/06/2021

Waterstofconferentie Vlaanderen

Antwerpen

dinsdag 22 juni 2021

Werken na Corona

ORI webinar

vrijdag 25 juni 2021

StocExpo

Antwerp Expo

van 29/06/2021 tot 1/07/2021

Selectie van snijparameters

Webinar

vrijdag 2 juli 2021

Keuze van de redactie

(16/6) Eerste alles-in-één vloeistofgekoelde modulaire datacenter gelanceerd

(16/6) Supersensoren dankzij kwantumzwaartekracht experiment

(14/6) VIL-tool helpt bedrijven bij technologiekeuze

(14/6) 500 sensoren monitoren aardappelteelt

(10/6) Vlaams onderzoeksschip goedgekeurd voor gestandaardiseerde metingen CO2

(9/6) Port of Antwerp maakt eerste kandidaten voor NextGen District bekend

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - De natuurkundigen ontdekten voor het eerst bij een bepaalde druk en temperatuur ook een kritiek punt in een quantummagneet – vergelijkbaar met het kritieke punt dat water kent. De wetenschappers gebruikten een quantum-antiferromagneet, beter bekend als SCBO ofwel SrCu2(BO3)2.

Quantum-antiferromagneten zijn magnetische materialen die nuttig zijn om te begrijpen hoe de quantumaspecten van de structuur van een materiaal zijn algehele eigenschappen beïnvloeden.

In een experiment wisten de onderzoekers zowel de druk als het magnetische veld dat werd uitgeoefend op milligram-zware stukjes SCBO onder controle te houden. “Daardoor konden we overal rond de discontinue quantum-faseovergang kijken en het kritieke punt in dit systeem van zuivere spins vinden,” aldus Henrik Rønnow, hoogleraar aan de École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).

Het team deed hoge-precisiemetingen aan de zogeheten soortelijke warmte van SCBO, een grootheid die laat zien in welke mate het materiaal energie kan ‘opzuigen’.

Net als bij water vormt het verband tussen druk en temperatuur in SCBO ook een fasediagram met een discontinue grens tussen twee quantum-magnetische fasen – een lijn die in een kritiek punt ophoudt te bestaan.

“Met behulp van simulaties van zogeheten 2D tensornetwerken slaagden we erin om SCBO te simuleren,” zegt Philippe Corboz van het UvA Corboz. “Het materiaal wordt effecief beschreven door een theoretisch model dat bekendstaat als het Shastry-Sutherlandmodel. Het goed simuleren van dat model is een enorme numerieke uitdaging. Het was lange tijd zelfs geheel ontoegankelijk voor numerieke benaderingen vanwege een technisch probleem dat bekend staat als het ‘mintekenprobleem’.”

Dankzij recente ontwikkelingen in de methodes van 2D tensornetwerken slaagden de theoretici er in om het probleem op te lossen en om numeriek te bevestigen dat de scherpe piek in de soortelijke warmte die in de experimenten was waargenomen, inderdaad overeenkwam met een kritiek punt bij eindige temperatuur, precies zoals het kritieke punt van water.

Rønnow: “De volgende generatie van functionele quantummaterialen zal gebruikmaken van discontinue faseovergangen. Voor een goed begrip van hun thermische eigenschappen is ook nieuwe kennis van het kritieke punt nodig.” << (Lydia Heida) (figuur: UvA - Nature)

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Imec demonstreert transistor die chips onder de 2 nanometer mogelijk maakt

Onderzoekers van imec slaagden erin om met een soort vorkstructuur de afstand tussen transistoren aanzienlijk te verkleinen waardoor onder de technologienode van 2 nanometer gedoken kan worden.

Eplan organiseert Efficiency Days 2021

Het hele event zal in het teken van verbinding staan. Denk maar aan het verbinden van de verschillende fases binnen het bedrijfsproces: bijv. van de conceptfase over de engineeringsfase.

Genomineerden Leeuw van de Export bekend gemaakt

De wereldwijde gezondheidscrisis deelde harde klappen uit, maar toch houdt FIT zich aan hun traditie: de rode loper uitrollen voor Vlaamse exportsuccessen via Leeuw van de Export.

Nieuw baggercontract uit Bangladesh voor Jan De Nul

Payra Port Authority (PPA) en Jan De Nul Group ondertekenden het contract, met een totale waarde van een half miljard euro, voor de volgende fase in de ontwikkelingsplannen van de haven.

Veilig opslaan van LNG - artikel

Naar verwachting zou de totale capaciteit van lng export- en importterminals de komende tien jaar verdubbelen. Maar wat is er precies nodig om het veilig op te slaan?

Hoe effent Siemens het pad naar (intra)logistiek 4.0 ?

Productiever, efficiënter, slimmer en duurzamer: de (intra)logistieke sector wordt geconfronteerd met nieuwe uitdagingen, zoals de razendsnelle groei van e-commerce.

Ontwikkeling van recycleerbare coatings voor voedselverpakkingen

Promovenda Jiaying Li van UTwente vervangt de 'zilveren' laag in voedselverpakkingen door een coating op basis van polyelektrolyten, die onder de juiste omstandigheden in water oplosbaar is.

Luxemburgse MeluXina supercomputer aan de slag

Op 7 juni is MeluXina, de eerste supercomputer, in Luxemburg ingehuldigd. Na VEGA (in Marobor, Slovenië) is het de tweede supercomputer die EuroHPC JU in drie maanden tijd on line brengt.

AI-functionaliteit voor Kontron KBox A-203-AI-GC

Kontron gaat zijn AI-platform ook beschikbaar stellen als een KBox-pc op basis van een Intel Atom x7-E3950-processor. De KBox is gebruiksklaar en kan direct geïntegreerd worden in bestaande X86-landschappen om snel en efficiënt eigen toepassingsscenario's rond Machine Learning en Artificial Intelligence te implementeren. >>

Partners