Herbertsmithita

Mineral de haluro

La herbertsmithita es un mineral con estructura química ZnCu3 ( OH ) _6Cl2 . Recibe su nombre en honor al mineralogista _Herbert Smith ₍ 1872-1953) y se encontró por primera vez en 1972 en Chile . Es polimórfica con la kapellasita y está estrechamente relacionada con la paratacamita . La herbertsmithita se encuentra generalmente en Anarak , Irán, y sus alrededores, de ahí su otro nombre, anarakita .

La herbertsmithita está asociada con mineralizaciones de cobre en pórfidos y granitos sieníticos en Chile y en formaciones de dolomita del Triásico en Irán. También se ha informado de su presencia en el Distrito Osborn en las Montañas Big Horn del Condado de Maricopa, Arizona y en las Minas del Distrito Lavrion de Ática , Grecia . ^[2]

La herbertsmithita tiene un brillo vítreo y es bastante transparente con un color que va del verde claro al verde azulado. La herbertsmithita tiene una dureza de Mohs de entre 3 y 3,5 y se sabe que tiene una tenacidad frágil. La densidad del cristal se ha calculado en 3,76 g/cm ³ .

Se descubrió en 2012 que la herbertsmithita, en su forma sintética pura, podía exhibir las propiedades de un líquido de espín cuántico , una forma generalizada de líquido de espín cuántico fuertemente correlacionado ^[4] debido a su estructura reticular de Kagome . ^[5] La herbertsmithita es el primer mineral conocido que exhibe este estado único de magnetismo : no es un ferroimán con partículas magnéticas mayoritariamente alineadas, ni es un antiferroimán con partículas magnéticas adyacentes mayoritariamente opuestas; más bien, sus partículas magnéticas tienen orientaciones dispersas que fluctúan constantemente.

Las observaciones de conductividad óptica ^[6] sugieren que el estado magnético en la herbertsmithita es un tipo de campo de calibración emergente de un líquido de espín de Dirac U(1) sin gapless. Otros experimentos ^{[7] [8] [9]} y algunos cálculos numéricos sugieren en cambio que es un líquido de espín (o en otras palabras, tiene un orden topológico). Para aclarar la situación, es útil llevar a cabo una serie de experimentos. ^[10] ${\displaystyle \mathbb {Z} _{2}}$ ${\displaystyle \mathbb {Z} _{2}}$

Referencias

1. Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
2. Herbertsmithite en mindat.org
3. "Información sobre la herbertsmithita en Webmineral". Webmineral.com . Consultado el 6 de marzo de 2013 .
4. Shaginyan, VR; et al. (2012). "Identificación de líquido de espín fuertemente correlacionado en herbertsmithita". EPL . 97 (5): 56001. arXiv : 1111.0179 . Bibcode :2012EL.....9756001S. doi :10.1209/0295-5075/97/56001. S2CID  119288349.
5. "Investigadores del MIT descubren un nuevo tipo de magnetismo". Web.mit.edu. 19 de diciembre de 2012. Consultado el 6 de marzo de 2013 .
6. Pilon; et al. (2013). "Conductividad óptica inducida por espín en el candidato a líquido de espín herbertsmithita". Physical Review Letters . 111 (12): 127401. arXiv : 1301.3501 . Bibcode :2013PhRvL.111l7401P. doi :10.1103/PhysRevLett.111.127401. hdl :1721.1/84975. PMID  24093299. S2CID  5736968.
7. Han, Tian-Heng; Helton, Joel S.; Chu, Shaoyan; Nocera, Daniel G.; Rodriguez-Rivera, Jose A.; Broholm, Collin; Lee, Young S. (2012). "Excitaciones fraccionadas en el estado de espín líquido de un antiferromagnético de red de Kagome". Nature . 492 (7429): 406–410. arXiv : 1307.5047 . Bibcode :2012Natur.492..406H. doi :10.1038/nature11659. ISSN  0028-0836. PMID  23257883. S2CID  4344923.
8. Fu, M.; Imai, T.; Han, T.-H.; Lee, YS (5 de noviembre de 2015). "Evidencia de un estado fundamental de espín líquido con hueco en un antiferromagnético de Heisenberg de Kagome". Science . 350 (6261): 655–658. arXiv : 1511.02174 . Bibcode :2015Sci...350..655F. doi :10.1126/science.aab2120. ISSN  0036-8075. PMID  26542565. S2CID  22287797.
9. Han, Tian-Heng; Norman, MR; Wen, J.-J.; Rodriguez-Rivera, Jose A.; Helton, Joel S.; Broholm, Collin; Lee, Young S. (18 de agosto de 2016). "Impurezas correlacionadas y física intrínseca del espín-líquido en el material de Kagome herbertsmithita". Physical Review B . 94 (6): 060409. arXiv : 1512.06807 . Código Bibliográfico :2016PhRvB..94f0409H. doi : 10.1103/physrevb.94.060409 . ISSN  2469-9950.
10. Shaginyan, VR; et al. (2019). "Propiedades termodinámicas, dinámicas y de transporte del líquido de espín cuántico en herbertsmithita desde un punto de vista experimental y teórico". Materia condensada . 4 (3): 75. arXiv : 1908.10736 . doi : 10.3390/condmat4030075 .