Физики из Института Макса Планка выявили уникальный временной жидкий фазовый переход при распаде временного кристалла

Открытие нового агрегатного состояния

Как сообщает НВ — Техно: Учёные из Института Макса Планка совместно с международной командой исследователей описали потенциально новый фазовый переход материи - так называемую временную жидкость, которая образуется в процессе таяния временного кристалла. Эта находка демонстрирует способность нового состояния сохранять упорядоченность, несмотря на потерю когерентности. Теоретическая работа, подготовленная Цзо Ваном и Мариосом Х. Михэлем, размещена на платформе препринтов arXiv и предлагает свежий взгляд на динамику материальных систем в условиях флуктуаций и нестабильных сред.

Ход исследований и ключевые выводы

Отличительной чертой временной жидкости является её отличие от обычных временных кристаллов, которые реагируют на внешние возмущения, вызывая колебания. В рамках экспериментов учёные смоделировали двумерную решётку спинов, расположенных внутри электромагнитной камеры. При повышении температуры тепловые флуктуации приводили к вращению магнитных моментов. В определённом температурном диапазоне спины начали вращаться с частотой, равной половине резонансной частоты камеры, образуя временные солитоны - локальные дефекты, нарушающие общий ритм, но сохраняющие локальную временную структуру.

Исследование показало, что при низких температурах колебания были недостаточно выражены для формирования устойчивой динамики. В среднем температурном диапазоне возникало упорядоченное состояние временной жидкости, а при высоких температурах система входила в хаотическое состояние. При этом дискретная временная жидкость восстанавливала симметрию временного сдвига в среднем, что открывает новые перспективы для изучения сложных материальных систем. Это открытие имеет потенциал значительно расширить представления о поведении материи в нестабильных условиях.

Новое состояние материи - временная жидкость - может стать фундаментом для дальнейших исследований в области физики и материаловедения. Понимание её свойств позволит разработать инновационные технологии, использующие уникальные характеристики этого состояния. Российским учёным и инженерам также будет полезно следить за развитием этой темы, так как подобные открытия могут повлиять на создание квантовых устройств и систем следующего поколения. Авторы надеются, что последующие эксперименты подтвердят теоретические прогнозы и откроют новые горизонты в изучении квантовых и динамических систем.

В то время как учёные из Института Макса Планка исследуют уникальные свойства временной жидкости, другие группы физиков также делают прорывы в этой области. Например, недавно разработанный метаматериал способен создавать устойчивый временной ритм, что открывает новые горизонты для понимания динамики сложных систем. Эти достижения подчеркивают важность междисциплинарных исследований в физике и материаловедении.