A kutatók egy furcsa új viselkedést figyeltek meg, amikor egy mágneses anyagot melegítették. Amikor a hőmérséklet emelkedik, az anyagban a mágneses centrifugálás statikus üzemmódba kerül, amely általában akkor fordul elő, amikor a hőmérséklet csökken. A kutatók a Nature Physics folyóiratban tették közzé eredményeiket.
A kutatók ezt a jelenséget a neodímium anyagokban találták meg. Néhány évvel ezelőtt ezt az elemet „önmagában kiváltott spinüvegnek” írták le. A centrifugálási üveg általában fémötvözet, például a vas atomokat véletlenszerűen keverjük össze a rézatomok rácsába. Minden vas atom olyan, mint egy kis mágnes vagy centrifugálás. Ezek a véletlenszerűen elhelyezett pörgetések különböző irányokba mutatnak.
A hagyományos centrifugálókkal ellentétben, amelyeket véletlenszerűen kevernek össze a mágneses anyagokkal, a neodímium egy elem. Más anyag hiányában ez megmutatja az üvegesítés viselkedését kristály formájában. A forgás olyan forgási mintát képez, mint egy spirál, amely véletlenszerű és folyamatosan változik.
Ebben az új tanulmányban a kutatók azt találták, hogy amikor a neodímiumot -268 ° C -tól -265 ° C -ig melegítették, a centrifugálás „fagyasztva” szilárd mintázatba, magasabb hőmérsékleten mágneset képezve. Ahogy az anyag lehűl, a véletlenszerűen forgó spirálmintázat visszatér.
"Ez a" fagyasztás "módja általában nem fordul elő mágneses anyagokban" - mondta Alexander Khajetoorians, a holland Radboud Egyetem szkennelő szonda mikroszkóp professzora.
A magasabb hőmérsékletek növelik a szilárd anyagok, folyadékok vagy gázok energiáját. Ugyanez vonatkozik a mágnesekre: Magasabb hőmérsékleten a forgás általában ingadozni kezd.
A Khajetoorians azt mondta: "A megfigyelt neodímium mágneses viselkedése valójában ellentétes azzal, ami„ normálisan ”történik." "Ez meglehetősen ellentétes intuitív, csakúgy, mint a víz jéggé alakul."
Ez az ellentmondásos jelenség nem gyakori a természetben - ismert, hogy kevés anyag viselkedik rosszul. Egy másik közismert példa a Rochelle-só: töltései magasabb hőmérsékleten rendezett mintát képeznek, de véletlenszerűen oszlanak el alacsonyabb hőmérsékleten.
A spinüveg összetett elméleti leírása a 2021 -es fizikai Nobel -díj témája. A tudomány más területein is fontos megérteni, hogy ezek a spinpoharak hogyan működnek.
A Khajetoorians azt mondta: "Ha végre szimulálhatjuk ezen anyagok viselkedését, akkor számos más anyag viselkedését is következtetheti."
A potenciális excentrikus viselkedés a degeneráció fogalmához kapcsolódik: sok különböző államnak azonos energiája van, és a rendszer csalódott. A hőmérséklet megváltoztathatja ezt a helyzetet: Csak egy adott állapot létezik, lehetővé téve a rendszer számára, hogy kifejezetten belépjen egy üzemmódba.
Ez a furcsa viselkedés felhasználható új információtárolási vagy számítástechnikai koncepciókban, például az agyban, mint a számítástechnika.
A postai idő: augusztus-05-2022
