Vedci pozorovali zvláštne nové správanie pri zahrievaní magnetického materiálu.Keď teplota stúpne, magnetický spin v tomto materiáli „zamrzne“ do statického režimu, ku ktorému zvyčajne dochádza pri poklese teploty.Vedci svoje zistenia zverejnili v časopise Nature Physics.
Výskumníci našli tento jav v neodymových materiáloch.Pred niekoľkými rokmi opísali tento prvok ako „samoindukované odstredivé sklo“.Rotačné sklo je zvyčajne kovová zliatina, napríklad atómy železa sú náhodne zmiešané do mriežky atómov medi.Každý atóm železa je ako malý magnet alebo spin.Tieto náhodne umiestnené točenia smerujú rôznymi smermi.
Na rozdiel od tradičných okuliarov, ktoré sú náhodne zmiešané s magnetickými materiálmi, neodým je prvkom.V neprítomnosti akejkoľvek inej látky vykazuje správanie vitrifikácie v kryštalickej forme.Rotácia vytvára vzor rotácie ako špirálu, ktorá je náhodná a neustále sa mení.
V tejto novej štúdii vedci zistili, že keď neodým zahriali z -268 °C na -265 °C, jeho rotácia „zamrzla“ do pevného vzoru, čím sa pri vyššej teplote vytvoril magnet.Ako sa materiál ochladzuje, náhodne rotujúci špirálový vzor sa vracia.
"Tento spôsob "zmrazovania" sa zvyčajne nevyskytuje v magnetických materiáloch, " povedal Alexander khajetoorians, profesor mikroskopu so skenovacou sondou na Radboud University v Holandsku.
Vyššie teploty zvyšujú energiu v pevných látkach, kvapalinách alebo plynoch.To isté platí pre magnety: pri vyšších teplotách sa rotácia zvyčajne začína kývať.
Khajetooriáni povedali: „magnetické správanie neodýmu, ktoré sme pozorovali, je v skutočnosti v rozpore s tým, čo sa deje ‚normálne‘."Je to celkom intuitívne, rovnako ako voda sa po zahriatí zmení na ľad."
Tento neintuitívny jav nie je v prírode bežný – je známe, že len málo materiálov sa správa nesprávnym spôsobom.Ďalším dobre známym príkladom je Rochellova soľ: jej náboje tvoria pri vyšších teplotách usporiadaný vzor, ale pri nižších teplotách sú rozložené náhodne.
Komplexný teoretický popis rotujúceho skla je témou Nobelovej ceny za fyziku za rok 2021.Pochopenie fungovania týchto okuliarov je dôležité aj pre iné oblasti vedy.
Khajetooriáni povedali, že „ak dokážeme konečne nasimulovať správanie týchto materiálov, môžeme odvodiť aj správanie veľkého množstva iných materiálov.“
Potenciálne excentrické správanie súvisí s konceptom degenerácie: mnoho rôznych stavov má rovnakú energiu a systém sa stáva frustrovaným.Túto situáciu môže zmeniť teplota: existuje iba špecifický stav, ktorý umožňuje systému explicitne vstúpiť do režimu.
Toto zvláštne správanie sa môže použiť v nových konceptoch ukladania informácií alebo výpočtovej techniky, ako je napríklad výpočtová technika mozgu.
Čas odoslania: august-05-2022
