据报道，美国能源部橡树岭国家实验室的科学家利用中子散射来判断一种特殊材料的原子结构是否可以携带一种叫做ldquo的类别；旋转液体rdquo物质的新状态。通过在层状氯化铁磁体的蜂窝状晶格中追踪名称ldquoRdquo该团队发现了第一个可以适应这种物质状态的二维系统。

这一发现为未来物理现象的研究奠定了测试基础，或将推动新一代信息技术的发展，包括ldquo亚分形rdquo和ldquo司明子rdquo。分形是集体量子化振动，在量子计算领域有着光明的前景。四明是一种新型的磁自旋织构，它可能会促进高密度数据存储技术的进步。

ldquo可以容纳螺旋自旋液体的材料特别令人兴奋，因为它们有可能产生量子自旋液体、量子纹理和分形激发。rdquo研究负责人、橡树林国家实验室豪爽地说。

从理论上预测，蜂窝格子可以容纳螺旋纺丝液。在这种新的物质状态下，自旋可以形成一个不断波动的螺旋开瓶器一样的结构。

但在这项研究之前，科学家们一直无法找到二维系统中存在这种物质状态的实验证据。二维系统由层状晶体材料组成，其中平面方向的相互作用强于叠加方向的相互作用。

这个理论是十几年前提出的。诺布尔，氯化铁可以作为这个理论的试验平台。和安德鲁·米德多特，他是这项研究的合著者；克里斯蒂安森找到了橡树岭国家实验室的同事迈克尔·米德多特；麦奎尔，请他合成一个氯化铁样品用于中子衍射测量。正如二维石墨烯在块体石墨中以蜂窝状碳晶格的形式存在，二维层状铁在块体铁中也以蜂窝状单层的形式存在。ldquo先前的报道表明，这种有趣的蜂窝状物质在低温下可以表现出复杂的磁性行为。rdquo

ldquo每层蜂窝铁的上下两侧都有氯原子，构成lsquo氯-铁-氯。胶合板结构。rdquo麦尔解释道，ldquo每块胶合板顶部的氯原子与上一块胶合板底部的氯原子仅通过范德华力相连，它们之间的相互作用较弱，所以像这样的材料很容易剥离成一层层的薄片，最薄的可以是单层lsquoRsquo。这个特性非常适合设备开发，也有助于我们理解量子物理从三维到二维的演变。rdquo

在量子材料中，电子自旋表现分为ldquo集体rdquo和ldquoRdquo两种。如果一个自旋改变了，所有的自旋都会反作用，爱因斯坦称之为ldquo鬼魅般的距离动作rdquo的纠缠状态。此时，系统处于ldquo挫败rdquo状态mdashmdash这种液体可以保持无序，因为电子的自旋不断改变方向，迫使其他纠缠的电子相应波动。

60年前，橡树岭国家实验室进行了第一次氯化铁晶体的中子衍射研究。现在，实验室已经高度专业化于材料合成、中子散射、模拟、理论、成像和计算，并在磁性量子材料领域开展了开创性的探索，将推动新一代信息安全和存储技术的发展。

橡树岭国家实验室hash中子源和高通量同位素反应堆的专家和工具在成功绘制螺旋自旋液体中的自旋运动中发挥了重要作用。高贵的表达:ldquo哈希中子源和高通量同位素反应堆测量结果获得的中子散射数据为螺旋自旋液体的存在提供了关键证据。rdquo

ldquo我们的研究表明螺旋自旋液体在蜂窝晶格材料中是可能的。rdquo安德鲁·米德多特；克里斯蒂安森指出ldquo这为科学界探索自旋织构和新的激发态，如分形，提供了新的途径。这些发现在未来可能会有应用，比如量子计算技术。rdquo