Neodymium 'frýs' við hærra hitastig

Vísindamenn sáu undarlega nýja hegðun þegar segulefni var hitað. Þegar hitastigið hækkar, þá „frýs segulmagnið í þessu efni“ í kyrrstöðu, sem venjulega á sér stað þegar hitastigið lækkar. Vísindamennirnir birtu niðurstöður sínar í tímaritinu Nature Physics.

Vísindamenn fundu þetta fyrirbæri í neodymium efni. Fyrir nokkrum árum lýstu þeir þessum þætti sem „sjálf framkallað snúningsgler“. Spingler er venjulega málmblöndur, til dæmis, járnatóm er blandað af handahófi í rist af koparatómum. Hvert járnatóm er eins og lítill segull, eða snúningur. Þessir handahófskenndu snúningur punktar í ýmsar áttir.

Ólíkt hefðbundnum snúningsgleraugum, sem eru blandað af handahófi með segulmagni, er neodymium frumefni. Í fjarveru neinu öðru efni sýnir það hegðun glóun á kristalformi. Snúningur myndar snúningsmynstur eins og spíral, sem er af handahófi og breytist stöðugt.

Í þessari nýju rannsókn komust vísindamenn að því að þegar þeir hituðu neodymium frá -268 ° C til -265 ° C, þá „frosinn“ þess í fast mynstur og myndaði segil við hærra hitastig. Þegar efnið kólnar snýr spíralmynstur af handahófi aftur.

„Þessi háttur„ frystingar “kemur venjulega ekki fram í segulmagnaðir efni,“ sagði Alexander Khajetoorians, skannarannsóknarprófessor við Radboud háskólann í Hollandi.

Hærra hitastig eykur orku í föstum efnum, vökva eða lofttegundum. Sama á við um segla: við hærra hitastig byrjar snúningur venjulega að vagga.

Khajetoorians sögðu: „Segulhegðun neodymium sem við sáum er í raun og veru í andstöðu við það sem gerist„ venjulega “.“ „Þetta er alveg mótmælt, rétt eins og vatn breytist í ís þegar það er hitað.“

Þetta mótmælandi fyrirbæri er ekki algengt - vitað er að fá efni hegða sér á rangan hátt. Annað vel þekkt dæmi er Rochelle Salt: hleðsla þess mynda skipað mynstur við hærra hitastig, en dreifast af handahófi við lægra hitastig.

Flókin fræðileg lýsing á snúningsgleri er þema 2021 Nóbelsverðlauna í eðlisfræði. Að skilja hvernig þessi snúningsgleraugu virka er einnig mikilvægt fyrir önnur svið vísinda.

Khajetoorians sögðu: „Ef við getum loksins hermt eftir hegðun þessara efna getur það einnig ályktað um hegðun fjölda annarra efna.“

Hugsanleg sérvitring er tengd hugmyndinni um hrörnun: mörg mismunandi ríki hafa sömu orku og kerfið verður svekkt. Hitastig getur breytt þessu ástandi: Aðeins ákveðið ástand er til, sem gerir kerfinu kleift að fara beinlínis í stillingu.

Þessa undarlega hegðun má nota í nýjum upplýsingageymslu eða tölvuhugtökum, svo sem heila eins og tölvunarfræði.


Post Time: Aug-05-2022