Неодимиумот „замрзнува“ на повисоки температури

Истражувачите забележале чудно ново однесување кога магнетниот материјал се загревал.Кога температурата се зголемува, магнетното вртење во овој материјал „замрзнува“ во статичен режим, што обично се случува кога температурата паѓа.Истражувачите ги објавија своите наоди во списанието Nature Physics.

Истражувачите го откриле овој феномен во неодимиумските материјали.Пред неколку години, тие го опишаа овој елемент како „само-индуцирано спин стакло“.Спин стаклото е обично метална легура, на пример, атомите на железо случајно се мешаат во мрежа од атоми на бакар.Секој атом на железо е како мал магнет или спин.Овие случајно поставени вртења се насочени во различни насоки.

За разлика од традиционалните спин очила, кои случајно се мешаат со магнетни материјали, неодимиумот е елемент.Во отсуство на која било друга супстанција, го покажува однесувањето на витрификација во кристална форма.Ротацијата формира шема на ротација како спирала, која е случајна и постојано се менува.

Во оваа нова студија, истражувачите открија дека кога го загреале неодимиумот од -268 ° C до -265 ° C, неговото вртење „замрзнало“ во цврста шема, формирајќи магнет на повисока температура.Како што материјалот се лади, случајно ротирачката спирална шема се враќа.

„Овој начин на „замрзнување“ обично не се јавува кај магнетните материјали“, рече Александар Хајетоорианс, професор со микроскоп за скенирачка сонда на Универзитетот Радбауд во Холандија.

Повисоките температури ја зголемуваат енергијата во цврсти, течности или гасови.Истото важи и за магнетите: при повисоки температури, ротацијата обично почнува да се ниша.

Кајетоорианс рече: „магнетното однесување на неодимиумот што го набљудувавме е всушност спротивно на она што се случува „вообичаено“.„Ова е сосема контраинтуитивно, исто како што водата се претвора во мраз кога се загрева“.

Овој контраинтуитивен феномен не е вообичаен по природа - се знае дека неколку материјали се однесуваат на погрешен начин.Друг добро познат пример е солта Рошел: нејзините полнежи формираат подредена шема на повисоки температури, но случајно се распределуваат на пониски температури.

Комплексниот теоретски опис на спин стаклото е тема на Нобеловата награда за физика за 2021 година.Разбирањето како функционираат овие очила за вртење е исто така важно за другите области на науката.

Кајеторијан рече: „ако конечно можеме да го симулираме однесувањето на овие материјали, тоа може да го заклучи и однесувањето на голем број други материјали“.

Потенцијалното ексцентрично однесување е поврзано со концептот на дегенерација: многу различни состојби имаат иста енергија, а системот станува фрустриран.Температурата може да ја промени оваа ситуација: постои само одредена состојба, дозволувајќи му на системот експлицитно да влезе во режим.

Ова чудно однесување може да се користи во ново складирање информации или компјутерски концепти, како што се компјутерите како мозокот.


Време на објавување: август-05-2022 година