Raziskovalci so opazili čudno novo vedenje, ko je bil segret magnetni material. Ko se temperatura dvigne, se magnetni vrtenje v tem materialu "zamrzne" v statični način, ki se običajno pojavi, ko temperatura pade. Raziskovalci so svoje ugotovitve objavili v reviji Nature Physics.
Raziskovalci so ta pojav našli v neodimijevih materialih. Pred nekaj leti so ta element opisali kot "samostojno vrtelno steklo". Spin Glass je običajno kovinska zlitina, na primer, atomi železa se naključno zmešajo v mrežo bakrenih atomov. Vsak atom železa je kot majhen magnet ali spin. Ti naključno nameščeni vrtljaji kažejo v različne smeri.
Za razliko od tradicionalnih vrtečih se kozarcev, ki so naključno pomešani z magnetnimi materiali, je neodimij element. Če ni nobene druge snovi, kaže na vedenje vitrifikacije v kristalni obliki. Vrtenje tvori vzorec vrtenja kot spirala, ki se naključno in nenehno spreminja.
V tej novi raziskavi so raziskovalci ugotovili, da ko so segrevali neodimij od -268 ° C do -265 ° C, njegov vrtenje "zamrznjeno" v trden vzorec, ki tvori magnet pri višji temperaturi. Ko se material ohladi, se vrne naključno vrteči se spiralni vzorec.
"Ta način" zamrzovanja "se običajno ne pojavlja v magnetnih materialih," je dejal Aleksander Khajetoori, profesor za skeniranje sonde na univerzi Radboud na Nizozemskem.
Višje temperature povečujejo energijo trdnih snovi, tekočin ali plinov. Enako velja za magnete: pri višjih temperaturah se vrtenje običajno začne nihati.
Khajetoori so dejali: "Magnetno vedenje neodima, ki smo ga opazili, je v resnici v nasprotju s tem, kar se zgodi" normalno "." "To je precej nasprotno intuitivno, tako kot se voda, ko se segreje, spremeni v led."
Ta kontratuktivni pojav po naravi ni pogost - znano je, da se malo materialov obnaša napačno. Drug dobro znan primer je Rochelle Salt: njeni naboji tvorijo urejen vzorec pri višjih temperaturah, vendar so naključno razporejeni pri nižjih temperaturah.
Kompleksni teoretični opis vrtelnega stekla je tema Nobelove nagrade za fiziko 2021. Razumevanje, kako delujejo ta vrtilna očala, je pomembno tudi za druga znanost.
Khajetoori so dejali: "Če lahko končno simuliramo vedenje teh materialov, lahko sklepa tudi na obnašanje velikega števila drugih materialov."
Potencialno ekscentrično vedenje je povezano s konceptom degeneracije: veliko različnih držav ima enako energijo in sistem postane frustriran. Temperatura lahko spremeni to situacijo: obstaja samo določeno stanje, kar omogoča sistemu, da izrecno vstopi v način.
To čudno vedenje se lahko uporablja v novih konceptih za shranjevanje informacij ali računalništva, na primer možgane, kot je računalništvo.
Čas objave: avgust-05-2022
