En specifik uranförening har förbryllat forskare i trettio år. Även om kristallstrukturen är enkel, ingen förstår exakt vad som händer när det svalnat under en viss temperatur. Tydligen, en "dold ordning" uppstår, vars natur är helt okänd. Nu har fysiker karakteriserat detta dolda ordningstillstånd mer exakt och studerat det i mikroskopisk skala. För att åstadkomma detta, de använde High-Field Magnet vid HZB som tillåter neutronförsök att utföras under förhållanden med extremt höga magnetfält.

Kristaller bestående av elementen uran, rutenium, rodium, och kisel har en enkel geometrisk struktur och bör inte längre dölja några hemligheter. Dock, så är inte fallet - tvärtom. Vid temperaturer under 17,5 Kelvin, en ny intern ordning framträder:Något i de materiella ordningarna på något ännu ouppklarat sätt, släppa en viss mängd värme som en signatur. Känt är bara att ordningen inte beror på statiska magnetiska moment. Mer än 1000 publikationer har redan dykt upp om detta ämne utan att ha lyft slöjan.

Dock, konventionella magnetiska tillstånd kan induceras på olika sätt, såsom dopning, tryck eller genom stora magnetfält. Detta kan bidra till att belysa själva den dolda ordningen. För att studera åtminstone nya magnetiska tillstånd som uppstår från den dolda ordningen, fysiker från HZB, från Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), universitetet i Amsterdam, och Leiden University, Nederländerna, har undersökt felfria kristaller gjorda av U (Ru0.92 Rh0.08) 2Si2 vid kryotemperaturer och extremt höga magnetfält med hjälp av neutroner.

"Neutronspridningsexperiment som utförts under extremt höga magnetfält har visat att vid cirka 21,6 Tesla, det finns verkligen en ny magnetisk fasövergång", förklarar författaren Dr Karel Prokeš från HZB. "Detta innebär att en ny magnetisk ordning har etablerats i kristallen." Detta innebär en okompenserad antiferromagnetisk ordning där uranatomernas magnetiska ögonblick pekar omväxlande uppåt och nedåt i motsatta riktningar.

När Prokeš lämnade det gemensamma manuskriptet till den berömda tidskriften Fysisk granskning B , han fick ett positivt svar inom 19 minuter. Arbetet publicerades som en "Snabb kommunikation" - ett nytt hastighetsrekord som säger något om experimentets betydelse för solid -state fysik.