Даследчыкі заўважылі новыя дзіўныя паводзіны пры награванні магнітнага матэрыялу.Пры павышэнні тэмпературы магнітны спін у гэтым матэрыяле «застывае» ў статычным рэжыме, што звычайна адбываецца пры паніжэнні тэмпературы.Даследчыкі апублікавалі свае вынікі ў часопісе Nature Physics.
Даследчыкі выявілі гэтую з'яву ў неадымавых матэрыялах.Некалькі гадоў таму яны апісалі гэты элемент як «самаіндукцыйнае спінавае шкло».Спін-шкло звычайна ўяўляе сабой металічны сплаў, напрыклад, атамы жалеза выпадкова змешаны ў сетку атамаў медзі.Кожны атам жалеза падобны на маленькі магніт, або спін.Гэтыя выпадкова размешчаныя спіны паказваюць у розных напрамках.
У адрозненне ад традыцыйных спін-акуляраў, якія выпадкова змешваюцца з магнітнымі матэрыяламі, неадым з'яўляецца элементам.Пры адсутнасці якога-небудзь іншага рэчыва ён паказвае паводзіны шклавання ў форме крышталя.Кручэнне ўтварае мадэль кручэння, як спіраль, якая выпадковая і пастаянна змяняецца.
У гэтым новым даследаванні даследчыкі выявілі, што калі яны награвалі неадым ад -268 °C да -265 °C, яго спін «замарожваўся» ў суцэльны малюнак, утвараючы магніт пры больш высокай тэмпературы.Калі матэрыял астывае, выпадкова верціцца спіральны малюнак вяртаецца.
«Гэты рэжым «замарожвання» звычайна не адбываецца ў магнітных матэрыялах», - сказаў Аляксандр Хажэтурыанс, прафесар сканіруючага зондавага мікраскопа з Універсітэта Радбуда ў Нідэрландах.
Больш высокія тэмпературы павялічваюць энергію ў цвёрдых целах, вадкасцях або газах.Тое ж самае тычыцца і магнітаў: пры больш высокіх тэмпературах кручэнне звычайна пачынае хістацца.
Хаджэтуранцы сказалі, што "магнітныя паводзіны неадыму, якія мы назіралі, насамрэч супярэчаць таму, што адбываецца "звычайна".«Гэта даволі інтуітыўна зразумела, як вада ператвараецца ў лёд пры награванні».
Гэтая неразумная з'ява не з'яўляецца звычайнай з'явай у прыродзе - вядома, што нешматлікія матэрыялы паводзяць сябе няправільна.Яшчэ адзін добра вядомы прыклад - соль Рашэля: яе зарады ўтвараюць упарадкаваны ўзор пры больш высокіх тэмпературах, але размяркоўваюцца выпадковым чынам пры больш нізкіх тэмпературах.
Комплекснае тэарэтычнае апісанне спінавага шкла - тэма Нобелеўскай прэміі па фізіцы 2021 года.Разуменне таго, як працуюць гэтыя спін-акуляры, таксама важна для іншых абласцей навукі.
Хаджэтуранцы сказалі: «Калі мы нарэшце зможам змадэляваць паводзіны гэтых матэрыялаў, гэта таксама можа зрабіць выснову пра паводзіны вялікай колькасці іншых матэрыялаў».
Патэнцыйнае эксцэнтрычнае паводзіны звязана з канцэпцыяй дэгенерацыі: мноства розных станаў маюць аднолькавую энергію, і сістэма становіцца расчараванай.Тэмпература можа змяніць гэтую сітуацыю: існуе толькі пэўны стан, які дазваляе сістэме відавочна ўвайсці ў рэжым.
Гэтыя дзіўныя паводзіны могуць быць выкарыстаны ў новых канцэпцыях захоўвання інфармацыі або вылічэнняў, такіх як вылічэнні, падобныя на мозг.
Час публікацыі: 5 жніўня 2022 г
