Un equipo de investigación internacional encabezado por la profesora Dra. Annie Powell, químico en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), y el profesor Dr. Jürgen Schnack, físico de la Universidad de Bielefeld, ha sintetizado una nueva molécula magnética. El equipo ha informado del mayor giro en el estado fundamental jamás alcanzado. Publica sus nuevos hallazgos hoy (26.02.2018) en la nueva revista Nature Partner Materiales cuánticos npj .

Cada electrón posee un momento angular intrínseco de la mecánica cuántica, también llamado giro. La nueva molécula magnética modelada en la Universidad de Bielefeld y sintetizada en el KIT revela un espín en su estado fundamental que es tan grande como el de 120 electrones combinados. Esto lo convierte en el giro más grande jamás observado en una sola molécula. Las moléculas magnéticas son moléculas que contienen iones magnéticos como el hierro o el gadolinio. Los investigadores informan de la síntesis de Fe ₁₀ Di-s ₁₀ . Tiene la estructura geométrica de un toro.

Los científicos del proyecto de investigación interdisciplinaria encontraron una llamada transición de fase cuántica que influye fuertemente en la propiedad de la molécula. En las transiciones de fase cuántica, Las sustancias cambian su comportamiento fundamentalmente en puntos críticos cuánticos. Un ejemplo de una transición de fase "clásica" es la del agua hirviendo cuando pasa una cierta temperatura. Las transiciones de fase cuántica ocurren a una temperatura de cero absoluto. En el Fe recién sintetizado ₁₀ Di-s ₁₀ molécula, 10, 000 estados están degenerados en el punto crítico. Eso significa que tienen la misma energía. En esta superficie de energía absolutamente plana, es posible cambiar entre los estados individuales sin utilizar energía. En tal situación, la entropía de la cantidad termodinámica adopta valores gigantes. "Es como si estuvieras parado en la cima de una montaña puntiaguda, "explica Annie Powell." Un pequeño cambio en los parámetros externos, por ejemplo, a la presión, es suficiente para que descienda inmediatamente ". Por lo tanto, La investigación futura examinará cómo se puede utilizar la presión externa para conducir la molécula de Fe. ₁₀ Di-s ₁₀ más allá del punto crítico cuántico.