Tyrėjai pastebėjo keistą naują elgesį, kai buvo kaitinama magnetinė medžiaga.Kai temperatūra pakyla, magnetinis sukimasis šioje medžiagoje „užšąla“ į statinį režimą, kuris dažniausiai atsiranda nukritus temperatūrai.Mokslininkai paskelbė savo išvadas žurnale Nature Physics.
Tyrėjai šį reiškinį aptiko neodimio medžiagose.Prieš kelerius metus jie apibūdino šį elementą kaip „savaime sukeltą stiklą“.Spin stiklas dažniausiai yra metalo lydinys, pavyzdžiui, geležies atomai atsitiktinai sumaišomi į vario atomų tinklelį.Kiekvienas geležies atomas yra tarsi mažas magnetas arba sukinys.Šie atsitiktinai išdėstyti sukimai nukreipti įvairiomis kryptimis.
Skirtingai nuo tradicinių sukimosi stiklų, kurie atsitiktinai sumaišomi su magnetinėmis medžiagomis, neodimis yra elementas.Jei nėra jokios kitos medžiagos, jis rodo kristalizacijos elgseną.Sukimasis sudaro sukimosi modelį kaip spiralę, kuris yra atsitiktinis ir nuolat kintantis.
Šiame naujame tyrime mokslininkai nustatė, kad kaitinant neodimį nuo -268 ° C iki -265 ° C, jo sukimasis „užšalo“ į vientisą raštą, sudarydamas magnetą aukštesnėje temperatūroje.Medžiagai vėstant, atsitiktinai besisukantis spiralinis raštas grįžta.
„Šis „užšalimo“ režimas paprastai nepasireiškia magnetinėse medžiagose“, – sakė Aleksandras Khajetooriiansas, skenuojančio zondo mikroskopo profesorius iš Radboudo universiteto Nyderlanduose.
Aukštesnė temperatūra padidina energiją kietose medžiagose, skysčiuose ar dujose.Tas pats pasakytina ir apie magnetus: aukštesnėje temperatūroje sukimasis dažniausiai pradeda klibėti.
Khajetooriians sakė: „Neodimio magnetinis elgesys, kurį stebėjome, iš tikrųjų prieštarauja tam, kas vyksta įprastai“.„Tai gana intuityvu, kaip ir vanduo, kai šildomas, virsta ledu.
Šis prieštaringas reiškinys gamtoje nėra įprastas – žinoma, kad mažai medžiagų elgiasi netinkamai.Kitas gerai žinomas pavyzdys yra Rochelle druska: aukštesnėje temperatūroje jos krūviai sudaro tvarkingą modelį, tačiau žemesnėje temperatūroje pasiskirsto atsitiktinai.
Sudėtingas teorinis sukimosi stiklo aprašymas yra 2021 m. Nobelio fizikos premijos tema.Suprasti, kaip veikia šie sukami akiniai, svarbu ir kitoms mokslo sritims.
Khajetooriians sakė: "Jei pagaliau galime imituoti šių medžiagų elgesį, tai taip pat galime daryti išvadą apie daugelio kitų medžiagų elgesį".
Galimas ekscentriškas elgesys yra susijęs su degeneracijos samprata: daug skirtingų būsenų turi tą pačią energiją, o sistema nusivilia.Temperatūra gali pakeisti šią situaciją: egzistuoja tik tam tikra būsena, leidžianti sistemai aiškiai įjungti režimą.
Šis keistas elgesys gali būti naudojamas naujose informacijos saugojimo ar skaičiavimo koncepcijose, tokiose kaip smegenys, pavyzdžiui, kompiuterija.
Paskelbimo laikas: 2022-05-05
