Navorsers het 'n vreemde nuwe gedrag waargeneem wanneer 'n magnetiese materiaal verhit is.Wanneer die temperatuur styg, "vries" die magnetiese spin in hierdie materiaal in 'n statiese modus, wat gewoonlik plaasvind wanneer die temperatuur daal.Die navorsers het hul bevindinge in die joernaal Nature Physics gepubliseer.
Navorsers het hierdie verskynsel in neodymium-materiale gevind.'n Paar jaar gelede het hulle hierdie element beskryf as "self-geïnduseerde spinglas".Spinglas is gewoonlik 'n metaallegering, byvoorbeeld, ysteratome word lukraak in 'n rooster van koperatome gemeng.Elke ysteratoom is soos 'n klein magneet, of spin.Hierdie lukraak geplaasde draaie wys in verskillende rigtings.
Anders as tradisionele spinglase, wat lukraak met magnetiese materiale gemeng word, is neodymium 'n element.In die afwesigheid van enige ander stof, toon dit die gedrag van verglazing in kristalvorm.Rotasie vorm 'n rotasiepatroon soos 'n spiraal, wat lukraak is en voortdurend verander.
In hierdie nuwe studie het navorsers gevind dat wanneer hulle neodymium van -268 ° C tot -265 ° C verhit het, sy spin in 'n soliede patroon "gevries" het, wat 'n magneet by 'n hoër temperatuur vorm.Soos die materiaal afkoel, keer die lukraak roterende spiraalpatroon terug.
"Hierdie manier van 'vries' kom gewoonlik nie in magnetiese materiale voor nie," het Alexander khajetoorians, 'n skandeersondemikroskoopprofessor aan die Radboud Universiteit in Nederland, gesê.
Hoër temperature verhoog energie in vaste stowwe, vloeistowwe of gasse.Dieselfde geld vir magnete: by hoër temperature begin rotasie gewoonlik wankel.
Khajetoorians het gesê, "die magnetiese gedrag van neodymium wat ons waargeneem het, is eintlik in stryd met wat 'normaal' gebeur.""Dit is nogal teen-intuïtief, net soos water in ys verander wanneer dit verhit word."
Hierdie teen-intuïtiewe verskynsel is nie algemeen in die natuur nie - min materiale is bekend om op die verkeerde manier op te tree.Nog 'n bekende voorbeeld is Rochelle-sout: sy ladings vorm 'n geordende patroon by hoër temperature, maar word ewekansig by laer temperature versprei.
Die komplekse teoretiese beskrywing van spinglas is die tema van die 2021 Nobelprys in fisika.Om te verstaan hoe hierdie draaiglase werk, is ook belangrik vir ander gebiede van die wetenskap.
Khajetoorians het gesê, "as ons uiteindelik die gedrag van hierdie materiale kan simuleer, kan dit ook die gedrag van 'n groot aantal ander materiale aflei."
Potensiële eksentrieke gedrag hou verband met die konsep van degenerasie: baie verskillende toestande het dieselfde energie, en die sisteem raak gefrustreerd.Temperatuur kan hierdie situasie verander: slegs 'n spesifieke toestand bestaan, wat die stelsel toelaat om eksplisiet 'n modus te betree.
Hierdie vreemde gedrag kan gebruik word in nuwe inligtingstoor of rekenaarkonsepte, soos brein soos rekenaars.
Postyd: Aug-05-2022
