Magnetiska moment ("snurrar") i magnetiska fasta ämnen kan bilda de mest olika strukturerna. Några av dem är inte bara av intresse ur vetenskaplig synvinkel, men också ur teknisk synvinkel:processorer och lagringsmedier som använder dessa små strukturer kan en dag leda till ytterligare miniatyrisering av IT -enheter och förbättra deras energieffektivitet avsevärt.

Ett team av forskare från Schweiz, Tyskland, Moldavien och Frankrike har nu bevisat att det finns en ny spiralformad magnetisk struktur:De hittade indikationer på en så kallad "spiral-spinnvätska" -struktur i mangankandiumtiospinel-enkristaller (MnSc2S4) vid låga temperaturer. Grannspinn fluktuerar här kollektivt som spiraler, men när rumsliga avstånd är inblandade, de tar inte en viss order, precis som vattenmolekyler endast kommer att bilda strukturer med närliggande molekyler.

"Spiral spinnvätska" strukturer förutspåddes redan 2007. "Ett karakteristiskt drag för denna typ av system är den så kallade" spiralytan "-en kontinuerlig yta av spiralförökningsvektorer i ömsesidigt utrymme", förklarade Dr. Yixi Su, instrumentforskare vid den diffusa spridande neutrontiden för flygspektrometer (DNS), ett instrument från Jülich Center for Neutron Science (JCNS) vid dess utstation vid Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. Det är exakt detta mönster som nu kan verifieras med användning av polariserad diffus neutronspridning vid DNS -instrumentet.

Att bevisa detta var inte lätt; Yixi Su beskriver utmaningarna som forskarna var tvungna att övervinna. "För experimenten, vi behövde provmaterial som var fria från defekter och exakt stökiometriska. Dessa är mycket svåra att tillverka i stora mängder. I slutet, vi fick nöja oss med bara cirka 30 milligram kristaller. Som mätningar med hög räknehastighet, låg bakgrund och polarisationsanalys är möjlig vid DNS, även den här lilla mängden provmaterial var tillräcklig för att fastställa ett direkt bevis på spiralytan "