Neodimij 'smrzava se na višim temperaturama

Istraživači su primijetili neobično novo ponašanje kada se zagrijavao magnetski materijal. Kad se temperatura raste, magnetska spin u ovom materijalu "smrzava se" u statički način, koji se obično javlja kada temperatura padne. Istraživači su objavili svoja otkrića u časopisu Nature Physics.

Istraživači su otkrili ovaj fenomen u neodimijskim materijalima. Prije nekoliko godina ovaj su element opisali kao "samouništenu spin staklo". Spin staklo je obično metalna legura, na primjer, atomi željeza nasumično se miješaju u mrežu bakrenih atoma. Svaki atom željeza je poput malog magneta ili spin. Ovi nasumično postavljeni okretni okretni okretni okretnici u raznim smjerovima.

Za razliku od tradicionalnih spin naočala, koje se nasumično miješaju s magnetskim materijalima, neodimij je element. U nedostatku bilo koje druge tvari, ona pokazuje ponašanje vitrifikacije u kristalnom obliku. Rotacija tvori uzorak rotacije poput spirale, koja se slučajno i stalno mijenja.

U ovoj novoj studiji istraživači su otkrili da su, kada su zagrijali neodimij od -268 ° C do -265 ° C, da se zavrte "smrznute" u čvrsti uzorak, tvoreći magnet na višoj temperaturi. Kako se materijal hladi, vraća se nasumično rotirajući spiralni uzorak.

"Ovaj način" zamrzavanja "obično se ne događa u magnetskim materijalima", rekao je Alexander Khajetoorians, profesor mikroskopa za skeniranje na Sveučilištu Radboud u Nizozemskoj.

Veće temperature povećavaju energiju u krutama, tekućinama ili plinovima. Isto se odnosi i na magnete: pri višim temperaturama rotacija obično počinje progutati.

Khajetoorians je rekao: "Magnetsko ponašanje neodimija koji smo primijetili zapravo je u suprotnosti s onim što se događa" normalno "." "Ovo je prilično intuitivno, baš kao što se voda pretvara u led kada se zagrijava."

Ovaj kontraintuitivni fenomen nije uobičajeno po prirodi - poznato je da se malo materijala ponaša na pogrešan način. Drugi poznati primjer je Rochelle sol: njegovi naboji tvore naručeni uzorak na višim temperaturama, ali su nasumično raspoređeni na nižim temperaturama.

Složeni teorijski opis spin stakla je tema Nobelove nagrade za fiziku 2021. godine. Razumijevanje načina na koji djeluju ove spin naočale također je važno za druga područja znanosti.

Khajetoorians je rekao: "Ako konačno možemo simulirati ponašanje ovih materijala, to također može zaključiti i ponašanje velikog broja drugih materijala."

Potencijalno ekscentrično ponašanje povezano je s konceptom degeneracije: mnoga različita stanja imaju istu energiju, a sustav postaje frustriran. Temperatura može promijeniti ovu situaciju: postoji samo određeno stanje, omogućujući sustavu da izričito uđe u način rada.

Ovo čudno ponašanje može se koristiti u novim konceptima za pohranu ili računanje, poput mozga poput računanja.


Post Vrijeme: kolovoz-05-2022