"Мы провели измерения на этом простом модельном материале в источнике расщепляющихся нейтронов ISIS некоторое время назад, когда я был постдоком, и мы опубликовали наши результаты в 2005, 2013 и снова в 2021 году, сравнивая их с новыми теориями каждый раз, когда они становились доступными", - говорит профессор. Белла Лейк, возглавляющая HZB-Институт квантовых явлений в новых материалах. Теперь, используя новые и расширенные методы, команда, возглавляемая проф. Алану Теннанту и доктору Аллену Шайе удалось получить значительно более глубокое представление о взаимодействиях между спинами и их пространственной и временной эволюции.

Динамика, подобная пробуждению

"При рассеянии нейтронов вы как бы подталкиваете вращение так, что оно переворачивается. Это создает динамику, подобную кильватерной волне, когда корабль плывет по воде, которая может повлиять на его соседей и их соседок", - объясняет Теннант.

"Данные о рассеянии нейтронов измеряются как функция энергии и волнового вектора, - говорит Шайе. - Нашим прорывом было отображение пространственного и временного развития спинов с использованием математических методов, таких как обратное преобразование Фурье". В сочетании с другими теоретическими методами физики собрали информацию о взаимодействиях между спиновыми состояниями, их продолжительности и диапазоне, а также о так называемой квантовой когерентности.

Новый ящик для инструментов

Работа демонстрирует новый набор инструментов для анализа данных о рассеянии нейтронов и может способствовать более глубокому пониманию квантовых материалов, которые имеют отношение к технологическому использованию.