Cercetătorii au observat un comportament nou ciudat atunci când un material magnetic a fost încălzit.Când temperatura crește, rotația magnetică a acestui 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 din neodim.În urmă cu câțiva ani, ei au descris acest element drept „sticlă de rotație autoindusă”.Sticla spin este de obicei un aliaj metalic, de exemplu, atomii de fier sunt amestecați aleatoriu într-o rețea de atomi de cupru.Fiecare atom de fier este ca un mic magnet, sau spin.Aceste rotiri plasate aleatoriu indică în diferite direcții.
Spre deosebire de ochelarii tradiționali, care sunt amestecați aleatoriu cu materiale magnetice, neodimul este un element.În absența oricărei alte substanțe, prezintă comportamentul vitrificării sub formă de cristal.Rotația formează un model de rotație ca o spirală, care este aleatoriu și se schimbă constant.
În acest nou studiu, cercetătorii au descoperit că, atunci când au încălzit neodim de la -268 ° C la -265 ° C, rotația lui a „înghețat” într-un model solid, formând un magnet la o temperatură mai ridicată.Pe măsură ce materialul se răcește, modelul spiralat care se rotește aleatoriu revine.
„Acest mod de „înghețare” nu apare de obicei în materialele magnetice”, a spus Alexander khajetoorians, profesor de microscop cu sondă de scanare la Universitatea Radboud din Țările de Jos.
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 clătinească.
Khajetoorienii au spus că „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 când este încălzită.”
Acest fenomen contraintuitiv nu este obișnuit în natură – puține materiale sunt cunoscute că se comportă în mod greșit.Un alt exemplu binecunoscut este sarea Rochelle: încărcăturile 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 acești ochelari rotativi este, de asemenea, importantă pentru alte domenii ale științei.
Khajetoorienii au spus: „Dacă putem simula în sfârșit comportamentul acestor materiale, se poate deduce și comportamentul unui număr mare de alte materiale”.
Comportamentul potențial excentric este legat de conceptul de degenerare: multe stări diferite au aceeași energie, iar sistemul devine frustrat.Temperatura poate schimba această situație: există doar o anumită stare, permițând sistemului să intre în mod explicit într-un mod.
Acest comportament ciudat poate fi folosit în noile concepte de stocare a informațiilor sau de calcul, cum ar fi calculul ca creierul.
Ora postării: Aug-05-2022
