Uusi yhdiste tuuppaa eteenpäin seuraavan sukupolven supertietokoneiden kehittämistä. Tutkijat Oregonin osavaltionyliopistossa ovat saaneet aikaan kiderakenteisen epäorgaanisen yhdisteen, joka pystyy pitämään yllä olomuotoa, joka tunnetaan nimellä kvanttispin-neste.

Uudessa yhdisteessä, litium-osmiumoksidissa, osmiumatomit muodostavat kennomaisen säleikön. Tämä vahvistaa ilmiötä, joka kutsutaan ”magneettiseksi frustraatioksi”. Se voi johtaa kvanttispinneste-tilaan kuten tiiviin aineen fysiikan teoriassa on ennustettu.

Spin on alkeishiukkasten ominaisuus. Lähin klassinen analogia sille on sisäinen pyörimismäärä. Spiniä ei kuitenkaan voi täysin kuvat klassisilla malleilla.

Pysyvässä magneettissa kuten kompassineulassa elektronit asettuvat riviin eli ne pyörivät kaikki samaan suuntaan.

”Magneettisessa frustraatiossa” atomien järjestys on sellainen, etteivät elektronispinit pysty saavuttamaan järjestystä. Ne ovat sen sijaan jatkuvassa liikkeessä, aivan kuten ionit käyttäytyisivät nesteessä.

Oregonissa keksitty litiumosmium ei osoittanut mitään magneettista järjestystä. Näin oli myös, kun se jäähdytettiin lähes absoluuttiseen nollapisteeseen.

Tämä antaa ymmärtää, että perustana oleva kvanttispinnesteen tila olisi yhdisteelle mahdollinen.

Tutkijoiden mukaan keksinnöllä on merkitystä siksi, että se laajentaa uusien kvanttispinnesteiden kartoittamista. Heidän mukaansa niitä on tähän mennessä löydetty vain harvoista epäorgaanisista materiaaleista, joista jotkut sisältävät iridiumia.

”Osmium on jaksollisessa järjestelmässä iridiumin vieressä. Sillä on kaikki oikeat ominaisuudet muodostaa yhdisteitä, jotka voivat ylläpitää kvanttispinneste-tilaa”, sanoo professori Mas Subramanian Oregonin yliopiston tiedotteessa.