Vědci pozorovali podivné nové chování, když byl magnetický materiál zahříván. Když teplota stoupá, magnetická rotace v tomto materiálu „zamrzne“ do statického režimu, ke kterému obvykle dochází, když teplota klesne. Vědci zveřejnili svá zjištění v časopise Nature Physics.
Vědci našli tento jev v neodymských materiálech. Před několika lety popsali tento prvek jako „samostatně vyvolané rotační sklo“. Spin Glass je obvykle kovová slitina, například atomy železa jsou náhodně smíchány do mřížky atomů mědi. Každý atom železa je jako malý magnet nebo se točí. Tyto náhodně umístěné otočení bodů v různých směrech.
Na rozdíl od tradičních rotačních brýlí, které jsou náhodně smíchány s magnetickými materiály, je neodymium prvkem. Při absenci jakékoli jiné látky ukazuje chování vitrifikace v krystalové formě. Rotace tvoří vzorec rotace jako spirála, která je náhodná a neustále se mění.
V této nové studii vědci zjistili, že když zahřívali neodymium z -268 ° C do -265 ° C, jeho točení „zmrazená“ do pevného vzoru a vytvářející magnet při vyšší teplotě. Jak se materiál ochlazuje, vrací se náhodně rotující spirálová vzor.
"Tento způsob" zmrazení "se obvykle nevyskytuje v magnetických materiálech," řekl Alexander Khajetoorians, profesor mikroskopu skenovací sondy na Radboud University v Nizozemsku.
Vyšší teploty zvyšují energii v pevných látkách, kapalinách nebo plynech. Totéž platí pro magnety: Při vyšších teplotách se rotace obvykle začíná kolínat.
Khajetoorians řekl: „Magnetické chování neodymia, které jsme pozorovali, je ve skutečnosti v rozporu s tím, co se děje„ normálně “.“ "To je docela inutivní, stejně jako voda se při zahřívání promění v led."
Tento kontraintuitivní jev není v přírodě běžný - je známo, že jen málo materiálů se chová špatně. Dalším známým příkladem je sůl Rochelle: její náboje tvoří uspořádaný vzorec při vyšších teplotách, ale náhodně jsou distribuovány při nižších teplotách.
Složitý teoretický popis spinného skla je tématem Nobelovy ceny 2021 ve fyzice. Pochopení toho, jak tyto spinné brýle fungují, je také důležité pro jiné oblasti vědy.
Khajetoorians řekl: „Pokud dokážeme konečně simulovat chování těchto materiálů, může také odvodit chování velkého počtu dalších materiálů.“
Potenciální excentrické chování souvisí s konceptem degenerace: mnoho různých států má stejnou energii a systém se stává frustrovaným. Teplota může tuto situaci změnit: existuje pouze konkrétní stav, který umožňuje systému explicitně vstoupit do režimu.
Toto podivné chování může být použito v nových konceptech pro ukládání informací nebo výpočtu, jako je mozek jako výpočetní technika.
Čas příspěvku: srpen-05-2022
