Amerikkalaiset fyysikot Yalen yliopistosta ja Los Alamosin kansallisesta laboratoriosta ovat löytäneet erityisen metalliseoksen, jonka ominaisuudet muistuttavat supernesteitä. Tämä aine on eräänlainen spinijää, jonka sisällä näkyvät kvanttipyörteiden analogit. Tutkijoiden artikkeli julkaistiin Nature Physics -lehdessä.
Spinjää on aine, jossa varautuneiden ionien magneettisten momenttien suuntaus muistuttaa vetyatomien (protonien) järjestelyä vesijäässä. Kun vesi jäätyy, atomiset kiteen tetraedrisen solun sisällä on järjestetty siten, että yhden vesimolekyylin happiatomi ympäröi neljä protonia. Tässä tapauksessa kaksi protonia ovat kauempana kuin muut, koska ne kuuluvat kahteen muuhun vesimolekyyliin. Samoin spinjäässä kahden ionin magneettiset momentit on suunnattu tetraedron sisäänpäin ja kahden muun - ulospäin. Pohjimmiltaan spinjää koostuu pienistä nanomagneeteista.
Fyysikot ovat tutkineet tietyntyyppistä spinjäätä, jonka Shakti-hila muodostaa. Se sallii monia sellaisia magneettimomenttien kokoonpanoja, joissa vuorovaikutusenergia soluissa minimoidaan. Jotkut kokoonpanoista ovat kuitenkin innoissaan ja niiden esiintyminen spinjäässä on väistämätöntä. Seurauksena on geometrinen turhautuminen - ilmiö, jossa koko järjestelmää ei voida täysin jäädyttää (jopa absoluuttisen nollan kohdalla), koska sillä ei ole yhtä kantatilaa. Tämä käyttäytyminen on tyypillistä kaikille spinjäät.
Tutkimuksen aikana tutkijat suorittivat permalloystä, raudan ja nikkelin seoksesta (Ni81Fe19) valmistettua spinjää-fotoemissioon elektronimikroskopiaa (PEEM). Näytteen säteilyttäminen röntgensäteillä antoi mahdolliseksi tallentaa magneettimomenttien muutokset, jotka tapahtuvat lämpötilan laskiessa. Spin-jäänäyte jäähdytettiin ensin lämpötilasta 290 Kelvin (K) lämpötilaan 220 K ja sitten 180 K: seen ja alle (1 K vastaa -272,15 celsiusastetta).
Vaikka muut spinijäätyypit rakentavat hilaansa lämpötilan laskiessa saavuttaakseen matalimman mahdollisen energiatilan, kävi ilmi, että Shakti-hila "jumittuu" tietylle tasolle. Näin tapahtuu, vaikka järjestelmän laajamittainen uudelleenjärjestely voisi minimoida energian. Fyysikoiden päätelmien mukaan tämä osoittaa, että tällä spinjäällä on maailmanlaajuinen topologinen järjestys ja viritykset ovat topologisesti suojattu sironnalta ja pysyvät pitkään.
Topologisesti järjestettyjä vaiheita on aikaisemmin kuvattu kvanttimekaanisille järjestelmille, jotka voivat ottaa eri tilat samalla energialla (rappeutuneet tilat). Toisin sanoen, Shakti-hilan vakaat viritykset muistuttavat tietyssä mielessä supernesteiden kvanttivortteja, jotka ovat myös topologisesti suojattuja pohjatilojen rappeutumisen vuoksi.