Các xoáy từ kỳ lạ được quan sát trong tinh thể mỏng chỉ một nguyên tử lần đầu tiên

Các nhà vật lý tại Đại học Texas ở Austin đã xác nhận thực nghiệm một dự đoán lý thuyết lâu đời về từ tính trong các vật liệu siêu mỏng bằng cách nghiên cứu các tấm mỏng nguyên tử của nickel phosphorus trisulfide (NiPS3). Khi làm lạnh vật liệu xuống nhiệt độ từ –150 đến –130 °C, họ đã quan sát được một pha từ hiếm gọi là pha Berezinskii–Kosterlitz–Thouless (BKT), trong đó các moment từ nguyên tử tạo thành các cặp xoáy chặt chẽ quay theo hai hướng ngược nhau trong một lớp nguyên tử duy nhất. Việc làm lạnh thêm nữa dẫn đến sự chuyển pha thứ hai vào pha sắp xếp đồng hồ sáu trạng thái, nơi các moment từ khóa vào một trong sáu hướng đối xứng liên quan. Chuỗi các chuyển pha từ này đã được dự đoán từ những năm 1970 nhưng chưa từng được chứng minh đầy đủ trong một hệ thống duy nhất cho đến nay. Đột phá này xác nhận mô hình đồng hồ sáu trạng thái hai chiều, một khuôn khổ lý thuyết nền tảng trong vật lý vật chất cô đặc, và tiết lộ các điều kiện mà các xoáy từ kích thước nano tự nhiên xuất hiện trong các nam châm hai chiều thuần túy. Các xoáy từ quan sát được...