&bala; Física 18, S101
Novas evidências apóiam a idéia de que o oxigênio sólido muda sob pressão para um estado exótico emaranhado.
Em oxigênio gasoso ou líquido, os dois elétrons não emparelhados em cada o2 A molécula alinha seus giros paralelos um ao outro, transformando a molécula em um ímã em miniatura. Quando o oxigênio solidifica, os cristais podem adotar várias configurações magnéticas, dependendo da temperatura e pressão. Agora Federico Gorelli, do Instituto Nacional de Optics da Itália e seus colaboradores, descobriram evidências de que à temperatura ambiente e uma pressão de 12 a 18 gigapascais (GPA), o oxigênio sólido abriga um estado flutuante no qual os giros de elétrons estão emaranhados – um estado conhecido em outros contextos como um líquido de rotação quantum (líquido1).
Gorelli e seus colaboradores investigaram uma fase conhecida como Oxigênio, que consiste em moléculas orientadas para verticalmente dispostas horizontalmente em “quartetos” em forma de diamante. Em 2014, os teóricos previram que O oxigênio é dividido entre duas fases (2). A pressão mais alta A fase é um diamagnet convencional, uma fase não magnética na qual os quartetos estão mais próximos dos quadrados. Na pressão inferior Fase, os comprimentos dos lados dos quartetos são desiguais. Fundamentalmente, nesse estado, os giros não podem encontrar uma única configuração estática. Como resultado, cada quarteto hospeda um arranjo dinâmico e desordenado associado a líquidos quânticos de spin (3).
Inspirados nessa previsão, Gorrelli e seus colaboradores usaram os feixes de raios de radiação síncrotron europeia para determinar os parâmetros de treliça de oxigênio a diferentes pressões. Aos 18,1 GPA – recoste ao valor previsto de 20 GPa – todos os parâmetros exibiram uma descontinuidade pequena, mas finita, consistente com o previsto – transição. Da mesma forma, os sinais indiretos de líquidos quânticos foram observados em óxido de zircônio de cério, tricloreto de rutênio e outros materiais. Mas desses anfitriões putativos, O oxigênio é de longe o mais simples, facilitando o estudo do estado.
–Darles Day
Charles Day é um editor sênior para Revista de Física.
Referências
- FA Gorelli et al.“Evidências estruturais para o colapso do spin em oxigênio sólido de alta pressão”. Phys. Rev. Lett. 135076101 (2025).
- Y. CSPO et al.“Fase de singlete de spin 1 coletiva em oxigênio de alta pressão”. Proc. Natl. Acad. Sci. EUA 11110427 (2014).
- HV Gomonay e VM Loktev, “Natureza magnetoelástica do oxigênio sólido -estrutura da fase ”. Phys. Rev. b 76094423 (2007).
