Дослідники спостерігали дивну нову поведінку, коли нагрівали магнітний матеріал. Коли температура піднімається, магнітне віджимання в цьому матеріалі «замерзає» у статичний режим, який зазвичай виникає при падінні температури. Дослідники опублікували свої висновки в журналі Nature Physics.
Дослідники виявили це явище в неодимових матеріалах. Кілька років тому вони описали цей елемент як "самостійне спінове скло". Спін -скло, як правило, є металевим сплавом, наприклад, атоми заліза випадковим чином змішуються в сітку атомів міді. Кожен атом заліза схожий на невеликий магніт, або обертається. Ці випадково розміщені спінові точки в різних напрямках.
На відміну від традиційних спінових окулярів, які випадковим чином змішані з магнітними матеріалами, неодим - елемент. За відсутності будь -якої іншої речовини вона показує поведінку вітрифікації у кристалічній формі. Обертання утворює малюнок обертання, як спіраль, яка є випадковою і постійно змінюється.
У цьому новому дослідженні дослідники встановили, що коли вони нагрівали неодим від -268 ° C до -265 ° C, його спін "заморожений" у тверду схему, утворюючи магніт при більш високій температурі. Коли матеріал охолоджується, повертається випадковим чином обертовий спіральний малюнок.
"Цей режим" замерзання "зазвичай не відбувається в магнітних матеріалах", - сказав Олександр Хаджетеорійян, професор мікроскопа скануючого зонду в Нідерландах.
Більш високі температури збільшують енергію в твердих речовинах, рідинах або газах. Те саме стосується магнітів: при більш високих температурах обертання зазвичай починає коливатися.
Khajetoorians сказав: "Магнітна поведінка неодимію, яку ми спостерігали, насправді суперечать тому, що відбувається" нормально "." "Це досить протилежне, як і вода перетворюється на лід при нагріванні".
Це контрінтуїтивне явище не є поширеним за своєю природою - як відомо, мало матеріалів поводиться неправильно. Ще один відомий приклад-Salt Rochelle: її заряди утворюють упорядковану схему при більш високих температурах, але випадковим чином розподіляються при менших температурах.
Складний теоретичний опис спінового скла є темою Нобелівської премії з фізики 2021 року. Розуміння того, як працюють ці спінові окуляри, також важливе для інших областей науки.
Khajetoorians сказав: "Якщо ми можемо нарешті імітувати поведінку цих матеріалів, це також може зробити висновок про поведінку великої кількості інших матеріалів".
Потенційна ексцентрична поведінка пов'язана з концепцією виродження: багато різних станів мають однакову енергію, і система стає розчарованою. Температура може змінити цю ситуацію: існує лише певний стан, що дозволяє системі явно входити в режим.
Ця дивна поведінка може бути використана в нових концепціях зберігання інформації або обчислювальних поняттях, таких як мозок, як обчислення.
Час посади: серпень-05-2022
