Ameerika füüsikud Yale'i ülikoolist ja Los Alamosi riiklikust laborist on avastanud spetsiaalse metallisulami, mille omadused meenutavad supervedelikke. See aine on omamoodi keerdusjää, mille sees ilmuvad kvantpööriste analoogid. Teadlaste artikkel avaldati ajakirjas Nature Physics.
Spin-jää on aine, milles laetud ioonide magnetiliste momentide orientatsioon sarnaneb vesinikuaatomite (prootonite) paigutusega vesijääl. Vee külmumisel on kristalli tetraeedrises rakus olevad aatomid paigutatud nii, et ühe veemolekuli hapnikuaatom on ümbritsetud nelja prootoniga. Sel juhul on kaks prootonit teistest kaugemal, kuna nad kuuluvad kahte teise veemolekulisse. Samamoodi on spin-jääs kahe iooni magnetmomendid suunatud tetraeetrist sissepoole ja ülejäänud kaks - väljapoole. Sisuliselt koosneb spinnijää väikestest nanomagnetidest.
Füüsikud on uurinud teatud tüüpi spinijäät, mille moodustab Shakti võre. See võimaldab paljudel sellistel magnetiliste momentide konfiguratsioonidel, mille korral rakkude interaktsioonienergia on viidud miinimumini. Mõned konfiguratsioonid on aga erutatud olekus ja nende ilmumine spin-jäässe on vältimatu. Selle tagajärjel ilmneb geomeetriline pettumus - nähtus, kus kogu süsteemi ei saa täielikult külmuda (isegi absoluutse nulli korral), kuna sellel puudub üks põhiseisund. See käitumine on tüüpiline kõigi spinnijääkide puhul.
Uuringu ajal viisid teadlased läbi permalulaadi, raua ja nikli sulamist (Ni81Fe19) valmistatud spinnijää fotoemissioon-elektronmikroskoopia (PEEM). Proovi kiiritamine röntgenkiirgusega võimaldas registreerida muutusi magnetpunktides, mis toimuvad temperatuuri langedes. Keerdunud jääproov jahutati esmalt temperatuurilt 290 Kelvin (K) temperatuurini 220 K ja seejärel temperatuurini 180 K ja alla selle (1 K vastab -272,15 kraadi Celsiuse järgi).
Ehkki muud tüüpi spinnijää taastavad madalama võimaliku energiaseisundi saavutamiseks oma võred madalaneva temperatuuriga, selgus, et Shakti võre "takerdub" teatud tasemel. See juhtub isegi siis, kui süsteemi ulatuslik ümberstruktureerimine vähendaks energiatarbimist. Füüsikute järelduste kohaselt näitab see, et sellel spinnijääl on globaalne topoloogiline järjekord ning ergutused on topoloogiliselt hajumise eest kaitstud ja püsivad pikka aega.
Topoloogiliselt järjestatud faase on varem kirjeldatud kvantmehaaniliste süsteemide jaoks, mis võivad võtta sama energiaga erinevaid olekuid (degenereerunud olekud). Teisisõnu, Shakti võre stabiilsed ergutused sarnanevad teatud mõttes kvantkeeristega supervedelikes, mis on ka topoloogiliselt kaitstud põhiseisundite degeneratsiooni tõttu.
