Vedci pozorovali podivné nové správanie, keď sa zohrial magnetický materiál. Keď teplota stúpa, magnetické rotácie v tomto materiáli „zamrzne“ do statického režimu, ktorý sa zvyčajne vyskytuje, keď teplota klesne. Vedci publikovali svoje zistenia v časopise Nature Physics.
Vedci našli tento jav v materiáloch z neodymia. Pred niekoľkými rokmi opísali tento prvok ako „samostatne vyvolané spin sklo“. Spinné sklo je zvyčajne kovová zliatina, napríklad atómy železa sú náhodne zmiešané do mriežky atómov medi. Každý atóm železa je ako malý magnet alebo točí. Tieto náhodne umiestnené roztočenie ukazujú rôznymi smermi.
Na rozdiel od tradičných spinových okuliarov, ktoré sú náhodne zmiešané s magnetickými materiálmi, je neodymia prvkom. Pri absencii akejkoľvek inej látky ukazuje správanie vitrifikácie v kryštálovej forme. Rotácia tvorí vzor rotácie ako špirála, ktorá je náhodná a neustále sa mení.
V tejto novej štúdii vedci zistili, že keď zahrievali neodymium od -268 ° C do -265 ° C, jeho otočenie „zamrznuté“ do tuhého vzoru, čím tvorili magnet pri vyššej teplote. Keď sa materiál ochladzuje, náhodne rotujúca špirálová vzor sa vracia.
„Tento režim„ mrazu “sa zvyčajne nevyskytuje v magnetických materiáloch,“ povedal Alexander Khajetorians, profesor mikroskopu skenovania na Radboud University v Holandsku.
Vyššie teploty zvyšujú energiu tuhých látok, kvapalín alebo plynov. To isté platí pre magnety: pri vyšších teplotách sa rotácia zvyčajne začína kolísať.
Khajetoorians povedal: „Magnetické správanie neodymia, ktoré sme pozorovali, je v skutočnosti v rozpore s tým, čo sa deje„ normálne “.“ "Je to celkom intuitívne, rovnako ako voda sa pri zahrievaní zmení na ľad."
Tento kontraintuitívny fenomén nie je v podstate bežný - je známe, že málo materiálov sa správajú nesprávnym spôsobom. Ďalším známym príkladom je Rochelle Salt: jej náboje tvoria usporiadaný vzor pri vyšších teplotách, ale náhodne sa distribuujú pri nižších teplotách.
Komplexný teoretický opis spinového skla je témou Nobelovej ceny vo fyzike 2021. Pochopenie toho, ako tieto spinové okuliare fungujú, je dôležité aj pre ďalšie oblasti vedy.
Khajetorians povedal: „Ak dokážeme konečne simulovať správanie týchto materiálov, môže tiež odvodiť správanie veľkého počtu ďalších materiálov.“
Potenciálne excentrické správanie súvisí s koncepciou degenerácie: veľa rôznych štátov má rovnakú energiu a systém sa stáva frustrovaným. Teplota môže zmeniť túto situáciu: Existuje iba konkrétny stav, ktorý systému umožňuje explicitne zadať režim.
Toto podivné správanie sa môže použiť pri nových koncepciách ukladania informácií alebo výpočtových výpočtov, ako napríklad mozog ako výpočet.
Čas príspevku: august-05-2022
