Изследователите наблюдават странно ново поведение, когато се нагрява магнитен материал. Когато температурата се повиши, магнитното въртене в този материал „замръзва“ в статичен режим, който обикновено се появява, когато температурата спадне. Изследователите публикуваха своите открития в списанието Nature Physics.
Изследователите откриха това явление в неодимовите материали. Преди няколко години те описаха този елемент като „самонаделено спино стъкло“. Спинното стъкло обикновено е метална сплав, например, железни атоми се смесват на случаен принцип в решетка от медни атоми. Всеки железен атом е като малък магнит или въртене. Те на случаен принцип се появяват завъртания в различни посоки.
За разлика от традиционните спинни очила, които се смесват на случаен принцип с магнитни материали, неодимият е елемент. При липса на друго вещество, то показва поведението на витрификацията в кристална форма. Въртенето образува модел на въртене като спирала, която е случайна и постоянно се променя.
В това ново проучване изследователите установяват, че когато нагряват неодимий от -268 ° C до -265 ° C, неговият завъртане е „замразен“ в твърд модел, образувайки магнит при по -висока температура. Тъй като материалът се охлажда, на случаен принцип въртящ се спирален модел се връща.
„Този режим на„ замръзване “обикновено не се среща в магнитни материали“, казва Александър Khajetoorians, професор за сканираща сонда в университета Radboud в Холандия.
По -високите температури повишават енергията в твърдите вещества, течностите или газовете. Същото се отнася и за магнитите: При по -високи температури въртенето обикновено започва да се колебае.
Khajetoorians каза: „Магнитното поведение на неодимия, който наблюдавахме, всъщност противоречи на това, което се случва„ обикновено “.“ „Това е доста противодействащо на интуитивното, точно както водата се превръща в лед, когато се нагрява.“
Това контраинтуитивно явление не е често срещано по своята същност - известни са малко материали, които се държат по грешен начин. Друг добре известен пример е Rochelle Salt: неговите заряди образуват подреден модел при по-високи температури, но са разпределени на случаен принцип при по-ниски температури.
Сложното теоретично описание на спиновото стъкло е темата на Нобеловата награда по физика през 2021 г. Разбирането как работят тези спин очила е важно и за други области на науката.
Khajetoorians каза: „Ако най -накрая можем да симулираме поведението на тези материали, това може да изведе и поведението на голям брой други материали.“
Потенциалното ексцентрично поведение е свързано с концепцията за дегенерация: много различни състояния имат една и съща енергия и системата се разочарова. Температурата може да промени тази ситуация: съществува само конкретно състояние, което позволява на системата изрично да влезе в режим.
Това странно поведение може да се използва в нови информационни концепции за съхранение или изчисления, като мозък като изчисления.
Време за публикация: AUG-05-2022
