Istraživači su primijetili čudno novo ponašanje kada se magnetni materijal zagrijao.Kada temperatura poraste, magnetni spin u ovom materijalu se „zamrzava“ u statički način, što se obično događa kada temperatura padne.Istraživači su svoje nalaze objavili u časopisu Nature Physics.
Istraživači su ovaj fenomen pronašli u neodimijumskim materijalima.Prije nekoliko godina opisali su ovaj element kao "samoindukovano spin staklo".Spin staklo je obično legura metala, na primjer, atomi željeza se nasumično miješaju u mrežu atoma bakra.Svaki atom gvožđa je poput malog magneta ili spina.Ovi nasumično postavljeni okreti pokazuju u različitim smjerovima.
Za razliku od tradicionalnih spin naočara, koje su nasumično pomiješane s magnetskim materijalima, neodimijum je element.U nedostatku bilo koje druge supstance, pokazuje ponašanje vitrifikacije u kristalnom obliku.Rotacija formira obrazac rotacije poput spirale, koji je nasumičan i stalno se mijenja.
U ovoj novoj studiji, istraživači su otkrili da kada su neodimijum zagrejali sa -268°C na -265°C, njegov spin se "zamrznuo" u čvrst uzorak, formirajući magnet na višoj temperaturi.Kako se materijal hladi, nasumično rotirajući spiralni uzorak se vraća.
"Ovaj način 'zamrzavanja' se obično ne dešava u magnetnim materijalima", rekao je Alexander khajetoorians, profesor mikroskopa sa skenirajućim sondom na Univerzitetu Radboud u Holandiji.
Više temperature povećavaju energiju u čvrstim materijama, tečnostima ili gasovima.Isto važi i za magnete: na višim temperaturama rotacija obično počinje da se klati.
Khajetooriani su rekli, “magnetsko ponašanje neodimijuma koje smo primijetili zapravo je suprotno onome što se događa “normalno”.“Ovo je prilično kontra intuitivno, baš kao što se voda pretvara u led kada se zagrije.”
Ovaj kontraintuitivni fenomen nije uobičajen u prirodi – poznato je da se malo materijala ponaša na pogrešan način.Još jedan dobro poznati primjer je Rochelleova sol: njeni naboji formiraju uređeni obrazac na višim temperaturama, ali su nasumično raspoređeni na nižim temperaturama.
Složen teorijski opis spin stakla tema je Nobelove nagrade za fiziku 2021.Razumijevanje načina na koji funkcionišu ove spin naočare važno je i za druga područja nauke.
Khajetoorianci su rekli, "ako konačno možemo simulirati ponašanje ovih materijala, to također može zaključiti ponašanje velikog broja drugih materijala."
Potencijalno ekscentrično ponašanje povezano je sa konceptom degeneracije: mnoga različita stanja imaju istu energiju, a sistem postaje frustriran.Temperatura može promijeniti ovu situaciju: postoji samo određeno stanje, omogućavajući sistemu da eksplicitno uđe u način rada.
Ovo čudno ponašanje može se koristiti u novim pohranjivanjem informacija ili računarskim konceptima, kao što je računarstvo poput mozga.
Vrijeme objave: 05.08.2022
