冰火共存！科学家发现颠覆性新物质态，量子计算或迎突破"

美国布鲁克海文国家实验室的科学家发现了一种“半冰半火”的新物质相，由冷而有序的电子自旋与热而混沌的电子自旋混合而成。这一发现挑战了传统物理学的认知极限，可能推动量子计算、磁制冷等技术的发展。

这种新相态源自对一维亚铁磁体材料的研究，其独特之处在于同时存在高度有序（“冷”）和高度无序（“热”）的电子自旋排列。更关键的是，它能在有限温度下实现物质状态的极锐利转变，未来或可应用于能源系统和信息技术领域。

“半冰半火”是此前发现的“半火半冰”相态的对偶状态。2016年，科学家在研究磁性化合物Sr₃CuIrO₆时首次观测到“半火半冰”态，其中铜位点的自旋完全无序（热），而铱位点的自旋完全有序（冷）。但传统理论认为，这类一维磁性系统无法在有限温度下发生相变，因此其实际应用一直存疑。

最新研究发现，“半冰半火”态可通过超窄温度范围实现相变切换，并具备巨大磁熵变等特性，有望用于新型磁制冷技术或量子信息存储。科学家计划进一步探索其在量子自旋及复杂材料系统中的表现，为未来技术开辟新可能。

这项研究不仅拓展了对物质相态的理解，也为精准调控材料性能提供了新途径。相关成果已发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）等期刊。

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