Tutkijat havaitsivat omituisen uuden käyttäytymisen, kun magneettinen materiaali lämmitettiin. Kun lämpötila nousee, magneettinen spin tässä materiaalissa “jäätyy” staattiseen tilaan, joka yleensä tapahtuu lämpötilan laskiessa. Tutkijat julkaisivat havaintonsa Nature Physics -lehdessä.
Tutkijat löysivät tämän ilmiön neodyymimateriaaleissa. Muutama vuosi sitten he kuvasivat tätä elementtiä ”itsensä aiheuttamaksi spin -lasiksi”. Spin -lasi on yleensä metalliseos, esimerkiksi rauta -atomit sekoitetaan satunnaisesti kupariatomien ruudukkoon. Jokainen rautatomi on kuin pieni magneetti tai spin. Nämä satunnaisesti sijoitetut pyörivät pisteet eri suuntiin.
Toisin kuin perinteiset spin -lasit, jotka on satunnaisesti sekoitettu magneettisten materiaalien kanssa, neodyymi on elementti. Mitään muuta ainetta ei ole, se osoittaa lasifikaation käyttäytymisen kidemuodossa. Kierto muodostaa kiertokuvion kuten spiraali, joka on satunnainen ja jatkuvasti muuttuva.
Tässä uudessa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että kun ne lämmittivät neodyymiä -268 ° C: sta -265 ° C: seen, sen spin "jäädytetään" kiinteään kuvioon muodostaen magneetin korkeammalla lämpötilassa. Materiaalin jäähtyessä satunnaisesti pyörivä spiraalikuvio palaa.
"Tätä" jäätymismuotoa "ei yleensä tapahdu magneettisissa materiaaleissa", sanoi Alexander Khajetoorians, Skannauskoettimen mikroskooppiprofessori Radboudin yliopistossa Alankomaissa.
Korkeammat lämpötilat lisäävät kiinteiden aineiden, nesteiden tai kaasujen energiaa. Sama pätee magneetteihin: korkeammissa lämpötiloissa kierto alkaa yleensä heilua.
Khajetoorialaiset sanoivat: "Havaittujen neodymiumin magneettinen käyttäytyminen on oikeastaan ristiriidassa sitä, mitä tapahtuu" normaalisti "." "Tämä on melko vasta intuitiivista, aivan kuten vesi muuttuu jääksi kuumennettaessa."
Tämä vastaintuitiivinen ilmiö ei ole luonteeltaan yleinen - harvojen materiaalien tiedetään käyttäytyvän väärällä tavalla. Toinen tunnettu esimerkki on Rochelle-suola: sen varaukset muodostavat tilatun kuvion korkeammissa lämpötiloissa, mutta ne jakautuvat satunnaisesti alhaisemmilla lämpötiloissa.
Spin -lasin monimutkainen teoreettinen kuvaus on fysiikan vuoden 2021 Nobel -palkinnon teema. Näiden spin -lasien toimivuuden ymmärtäminen on tärkeää myös muille tieteen alueille.
Khajetoorians sanoi: "Jos voimme lopulta simuloida näiden materiaalien käyttäytymistä, se voi myös päätellä suuren määrän muiden materiaalien käyttäytymistä."
Mahdollinen eksentrinen käyttäytyminen liittyy rappeutumisen käsitteeseen: monilla eri tiloilla on sama energia ja järjestelmä turhautuu. Lämpötila voi muuttaa tätä tilannetta: vain tietty tila on olemassa, jolloin järjestelmä voi nimenomaisesti siirtyä tilaan.
Tätä omituista käyttäytymistä voidaan käyttää uusien tietojen tallennus- tai laskentakäsitteissä, kuten aivojen, kuten tietojenkäsittely.
Viestin aika: elokuu-05-2022
