Uno specifico composto di uranio ha sconcertato i ricercatori per trent'anni. Sebbene la struttura cristallina sia semplice, nessuno capisce esattamente cosa sta succedendo una volta che si è raffreddato al di sotto di una certa temperatura. Apparentemente, emerge un 'ordine nascosto', la cui natura è completamente sconosciuta. Ora i fisici hanno caratterizzato più precisamente questo stato di ordine nascosto e lo hanno studiato su scala microscopica. Per realizzare questo, hanno utilizzato il magnete ad alto campo all'HZB che consente di condurre esperimenti sui neutroni in condizioni di campi magnetici estremamente elevati.

Cristalli comprendenti gli elementi uranio, rutenio, rodio, e il silicio hanno una struttura geometrica semplice e non dovrebbero più nascondere segreti. Però, non è così, anzi. A temperature inferiori a 17,5 Kelvin, emerge un nuovo ordine interno:qualcosa negli ordini materiali in qualche modo non ancora svelato, rilasciando una certa quantità di calore come firma. Si sa solo che l'ordine non è dovuto a momenti magnetici statici. Più di 1000 pubblicazioni sono già apparse su questo argomento senza aver alzato il velo.

Però, gli stati magnetici convenzionali possono essere indotti in vari modi come drogaggio, pressione o da grandi campi magnetici. Questo può aiutare a far luce sull'ordine nascosto stesso. Per studiare almeno nuovi stati magnetici emergenti dall'ordine nascosto, fisici dell'HZB, da Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), l'Università di Amsterdam, e Università di Leida, Olanda, hanno studiato cristalli impeccabili di U(Ru0.92 Rh0.08)2Si2 a criotemperature e campi magnetici estremamente elevati utilizzando neutroni.

"Gli esperimenti di diffusione di neutroni condotti sotto campi magnetici estremamente elevati hanno dimostrato che a circa 21,6 Tesla, c'è davvero una nuova transizione di fase magnetica", spiega il primo autore Dr. Karel Prokeš dell'HZB. "Ciò significa che nel cristallo si è stabilito un nuovo ordine magnetico." Ciò comporta un ordine antiferromagnetico non compensato in cui i momenti magnetici degli atomi di uranio puntano alternativamente su-su-giù in direzioni opposte.

Quando Prokeš ha presentato il manoscritto congiunto alla rinomata rivista Revisione fisica B , ha ricevuto una risposta positiva entro 19 minuti. Il lavoro è stato pubblicato come "Rapid Communication" - un nuovo record di velocità che dice qualcosa sull'importanza di questo esperimento per la fisica dello stato solido.