view in publisher's site

Quantum magnetism in minerals

The discovery of magnetism by the ancient Greeks was enabled by the natural occurrence of lodestone – a magnetized version of the mineral magnetite. Nowadays, natural minerals continue to inspire the search for novel magnetic materials with quantum-critical behaviour or exotic ground states such as spin liquids. The recent surge of interest in magnetic frustration and quantum magnetism was largely encouraged by crystalline structures of natural minerals realizing pyrochlore, kagome, or triangular arrangements of magnetic ions. As a result, names like azurite, jarosite, volborthite, and others, which were barely known beyond the mineralogical community a few decades ago, found their way into cutting-edge research in solid-state physics. In some cases, the structures of natural minerals are too complex to be synthesized artificially in a chemistry lab, especially in single-crystalline form, and there is a growing number of examples demonstrating the potential of natural specimens for experimental investigations in the field of quantum magnetism. On many other occasions, minerals may guide chemists in the synthesis of novel compounds with unusual magnetic properties. The present review attempts to embrace this quickly emerging interdisciplinary field that bridges mineralogy with low-temperature condensed-matter physics and quantum chemistry.

مغناطیس کوانتومی در مواد معدنی

کشف مغناطیس توسط یونانیان باستان به وسیله وقوع طبیعی سنگ مغناطیس فعال شد - یک نسخه مغناطیسی از the معدنی. این روزها، مواد معدنی طبیعی به دنبال الهام بخشیدن به جستجوی مواد مغناطیسی جدید با رفتار کوانتومی - بحرانی یا حالت‌های غیر عادی مثل مایعات اسپین هستند. موج اخیر علاقه در frustration مغناطیسی و مغناطیس کوانتومی عمدتا به وسیله ساختارهای بلوری مواد معدنی طبیعی که pyrochlore، kagome یا آرایش مثلثی یون‌های مغناطیسی را درک می‌کنند، مورد تشویق قرار گرفت. در نتیجه، نام‌هایی همچون azurite، jarosite، volborthite و دیگران، که کم‌تر از چند دهه قبل از جامعه کانی‌شناسی معلوم بودند، راه خود را در زمینه تحقیقات حاشیه‌ای در فیزیک حالت جامد پیدا کردند. در برخی موارد، ساختارهای معدنی طبیعی بسیار پیچیده هستند که به طور مصنوعی در آزمایشگاه شیمی، به خصوص در فرم کریستالی واحد سنتز شوند، و تعداد رو به رشدی از نمونه‌های نشان‌دهنده پتانسیل نمونه‌های طبیعی برای تحقیقات تجربی در زمینه مغناطیس کوانتومی وجود دارد. در بسیاری از موارد، مواد معدنی ممکن است شیمی دان‌ها را در سنتز ترکیبات جدید با خواص مغناطیسی غیرعادی هدایت کنند. بررسی حاضر تلاش می‌کند تا این حوزه میان رشته‌ای را که mineralogy را با فیزیک ماده چگال و شیمی کوانتوم کم می‌کند، در آغوش گیرد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.