Cercetătorii au observat un nou comportament ciudat atunci când un material magnetic a fost încălzit. Când temperatura crește, rotirea magnetică din acest material „îngheață” într -un mod static, care apare de obicei atunci când temperatura scade. Cercetătorii și -au publicat concluziile în revista Nature Physics.
Cercetătorii au descoperit acest fenomen în materialele de neodim. Cu câțiva ani în urmă, ei au descris acest element drept „sticla de rotire indusă de sine”. Sticla de rotire este de obicei un aliaj metalic, de exemplu, atomii de fier sunt amestecați la întâmplare într -o grilă de atomi de cupru. Fiecare atom de fier este ca un mic magnet sau rotire. Aceste rotiri plasate aleatoriu punct în diverse direcții.
Spre deosebire de ochelarii de rotire tradiționali, care sunt amestecați la întâmplare cu materiale magnetice, neodimul este un element. În absența oricărei alte substanțe, arată comportamentul vitrificării sub formă de cristal. Rotația formează un model de rotație ca o spirală, care este aleatorie și se schimbă constant.
În acest nou studiu, cercetătorii au descoperit că atunci când au încălzit neodimul de la -268 ° C la -265 ° C, rolul său „înghețat” într -un model solid, formând un magnet la o temperatură mai ridicată. Pe măsură ce materialul se răcește, modelul spirală rotativă aleatoriu se întoarce.
„Acest mod de„ îngheț ”nu are loc de obicei în materiale magnetice”, a spus Alexander Khajetoorieni, un profesor de microscop cu sondă de scanare la Universitatea Radboud din Olanda.
Temperaturile mai ridicate cresc energia în solide, lichide sau gaze. Același lucru este valabil și pentru magneți: la temperaturi mai ridicate, rotația începe de obicei să se plimbe.
Khajetoorienii au spus: „Comportamentul magnetic al neodimului pe care l -am observat este de fapt contrar a ceea ce se întâmplă„ în mod normal ”.” „Acest lucru este destul de contra intuitiv, la fel cum apa se transformă în gheață atunci când este încălzită.”
Acest fenomen contraintuitiv nu este frecvent în natură - puține materiale se știe că se comportă într -un mod greșit. Un alt exemplu binecunoscut este Rochelle Salt: sarcinile sale formează un model ordonat la temperaturi mai ridicate, dar sunt distribuite aleatoriu la temperaturi mai scăzute.
Descrierea teoretică complexă a sticlei spin este tema Premiului Nobel pentru fizică din 2021. Înțelegerea modului în care funcționează aceste ochelari de spin este importantă și pentru alte domenii ale științei.
Khajetoorienii au spus: „Dacă în sfârșit putem simula comportamentul acestor materiale, acesta poate deduce și comportamentul unui număr mare de alte materiale.”
Comportamentul excentric potențial este legat de conceptul de degenerare: multe state diferite au aceeași energie, iar sistemul devine frustrat. Temperatura poate schimba această situație: există doar o stare specifică, permițând sistemului să intre în mod explicit într -un mod.
Acest comportament ciudat poate fi utilizat în noi concepte de stocare a informațiilor sau de calcul, cum ar fi creierul precum calculul.
Timpul post: 05-2022 august
