Teadlased täheldasid magnetilise materjali kuumutamisel uut kummalist käitumist.Kui temperatuur tõuseb, "külmub" selle materjali magnetiline spin staatiliseks režiimiks, mis tavaliselt toimub siis, kui temperatuur langeb.Teadlased avaldasid oma leiud ajakirjas Nature Physics.
Teadlased leidsid selle nähtuse neodüümmaterjalidest.Mõned aastad tagasi kirjeldasid nad seda elementi kui "iseindutseeritud spin-klaasi".Spin klaas on tavaliselt metallisulam, näiteks on rauaaatomid juhuslikult segatud vaseaatomite võre.Iga raua aatom on nagu väike magnet ehk spin.Need juhuslikult paigutatud keerutused osutavad erinevatesse suundadesse.
Erinevalt traditsioonilistest spin-klaasidest, mis segatakse juhuslikult magnetiliste materjalidega, on neodüüm element.Muude ainete puudumisel näitab see kristallvormis klaasistumise käitumist.Pöörlemine moodustab spiraalitaolise pöörlemismustri, mis on juhuslik ja pidevalt muutuv.
Selles uues uuringus leidsid teadlased, et kui nad kuumutasid neodüümi -268 ° C kuni -265 ° C, "külmuti" selle pöörlemine tahkeks mustriks, moodustades kõrgemal temperatuuril magneti.Materjali jahtudes naaseb juhuslikult pöörlev spiraalmuster.
"Sellist külmumisrežiimi magnetilistes materjalides tavaliselt ei esine," ütles Alexander khajetoorians, Hollandi Radboudi ülikooli skaneeriva sondi mikroskoobi professor.
Kõrgemad temperatuurid suurendavad energiat tahkestes, vedelikes või gaasides.Sama kehtib ka magnetite kohta: kõrgemal temperatuuril hakkab pöörlemine tavaliselt kõikuma.
Khajetoorilased ütlesid: "Neodüümi magnetiline käitumine, mida me täheldasime, on tegelikult vastuolus sellega, mis "tavaliselt" juhtub.""See on üsna intuitiivne, nagu vesi muutub kuumutamisel jääks."
See intuitiivne nähtus ei ole looduses tavaline – on teada, et vähesed materjalid käituvad valesti.Teine tuntud näide on Rochelle'i sool: selle laengud moodustavad kõrgematel temperatuuridel järjestatud mustri, kuid madalamal jaotuvad juhuslikult.
Keerulise klaasi teoreetiline kirjeldus on 2021. aasta Nobeli füüsikaauhinna teema.Nende pöörlevate prillide tööpõhimõtete mõistmine on oluline ka teiste teadusvaldkondade jaoks.
Khajetoorians ütles: "Kui me suudame lõpuks nende materjalide käitumist simuleerida, võib see järeldada ka paljude teiste materjalide käitumist."
Võimalik ekstsentriline käitumine on seotud degeneratsiooni mõistega: paljudel erinevatel olekutel on sama energia ja süsteem muutub frustratsiooniks.Temperatuur võib seda olukorda muuta: eksisteerib ainult konkreetne olek, mis võimaldab süsteemil selgesõnaliselt režiimi siseneda.
Seda kummalist käitumist võidakse kasutada uutes teabesalvestus- või andmetöötluskontseptsioonides, nagu aju nagu andmetöötlus.
Postitusaeg: august 05-2022
