Исследователи наблюдали странное новое поведение, когда магнитный материал был нагрет. Когда температура повышается, магнитное вращение в этом материале «замораживает» в статический режим, который обычно происходит, когда температура падает. Исследователи опубликовали свои выводы в журнале Nature Physics.
Исследователи обнаружили это явление в неодимских материалах. Несколько лет назад они назвали этот элемент как «самостоятельное спиновое стекло». Спиновое стекло обычно представляет собой металлический сплав, например, атомы железа случайным образом смешивают с сеткой атомов меди. Каждый атом железа похож на маленький магнит или вращение. Эти случайно расположенные спины точка в разных направлениях.
В отличие от традиционных спиновых очков, которые случайным образом смешиваются с магнитными материалами, неодим является элементом. В отсутствие какого -либо другого вещества он показывает поведение витрификации в кристаллической форме. Вращение образует рисунок вращения, как спираль, которая является случайной и постоянно меняющейся.
В этом новом исследовании исследователи обнаружили, что, когда они нагревали неодим от -268 ° C до -265 ° C, его вращается «замороженная» в твердую картину, образуя магнит при более высокой температуре. Когда материал охлаждается, случайно вращающийся спиральный рисунок возвращается.
«Этот способ« замораживания »обычно не встречается в магнитных материалах», - сказал Александр Хаджетору, профессор сканирующего зонда в Университете Радбуда в Нидерландах.
Более высокие температуры увеличивают энергию в твердых веществах, жидкостях или газах. То же самое относится и к магнитам: при более высоких температурах вращение обычно начинает колебаться.
Кхаджеторцы сказали: «Магнитное поведение неодима, которое мы наблюдали, на самом деле противоречит тому, что происходит« обычно »». «Это довольно противоречит интуитивно понятно, как вода превращается в лед при нагревании».
Это противоречивое явление не распространено по своей природе - известно, что лишь немногие материалы ведут себя неправильно. Другим известным примером является Rochelle Salt: его заряды образуют упорядоченную картину при более высоких температурах, но случайным образом распределены при более низких температурах.
Сложное теоретическое описание спинного стекла является темой Нобелевской премии по физике 2021 года. Понимание того, как работают эти спиновые очки, также важно для других областей науки.
Кхаджетурцы сказали: «Если мы сможем, наконец, смоделировать поведение этих материалов, это также может сделать вывод о поведении большого количества других материалов».
Потенциальное эксцентрическое поведение связано с концепцией вырождения: многие разные состояния имеют одинаковую энергию, и система расстроена. Температура может изменить эту ситуацию: существует только конкретное состояние, что позволяет системе явно входить в режим.
Это странное поведение может использоваться в новых информационных концепциях или вычислительных концепциях, таких как мозг, как вычисление.
Время публикации: август-05-2022
