Vísindamenn sáu undarlega nýja hegðun þegar segulmagnaðir efni voru hituð.Þegar hitastigið hækkar „frýs“ segulsnúningurinn í þessu efni í kyrrstöðu, sem venjulega á sér stað þegar hitastigið lækkar.Rannsakendur birtu niðurstöður sínar í tímaritinu Nature Physics.
Vísindamenn fundu þetta fyrirbæri í neodymium efnum.Fyrir nokkrum árum lýstu þeir þessu frumefni sem „sjálfframkallað spunagler“.Spunagler er venjulega málmblendi, til dæmis er járnatómum blandað af handahófi í rist koparatóma.Hvert járnatóm er eins og lítill segull, eða snúningur.Þessir snúningar sem eru settir af handahófi vísa í ýmsar áttir.
Ólíkt hefðbundnum spunagleraugu, sem er blandað af handahófi við segulmagnaðir efni, er neodymium frumefni.Ef ekkert annað efni er til, sýnir það hegðun glerjunar í kristalformi.Snúningur myndar snúningsmynstur eins og spíral, sem er tilviljunarkenndur og breytist stöðugt.
Í þessari nýju rannsókn komust vísindamenn að því að þegar þeir hituðu neodymium úr -268 ° C í -265 ° C, „frosnaði“ snúningur þess í fast mynstur og myndaði segull við hærra hitastig.Þegar efnið kólnar kemur spíralmynstrið sem snýst af handahófi aftur.
„Þessi „frysting“ á sér yfirleitt ekki stað í segulmagnuðum efnum,“ sagði Alexander khajetoorians, prófessor í skönnunarsmásjá 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 sveiflast.
Khajetoorians sagði: „segulhegðun neodymiums sem við sáum er í raun andstæð því sem gerist „venjulega“.„Þetta er mjög öfugsnúið, rétt eins og vatn breytist í ís þegar það er hitað.
Þetta gagnstæða fyrirbæri er ekki algengt í náttúrunni - vitað er að fá efni hegða sér á rangan hátt.Annað vel þekkt dæmi er Rochelle salt: hleðslur þess mynda skipað mynstur við hærra hitastig, en dreifast af handahófi við lægra hitastig.
Hin flókna fræðilega lýsing á spunagleri er þema Nóbelsverðlaunanna 2021 í eðlisfræði.Að skilja hvernig þessi snúningsgleraugu virka er einnig mikilvægt fyrir önnur svið vísinda.
Khajetoorians sagði, "ef við getum loksins líkt eftir hegðun þessara efna, getur það líka ályktað um hegðun fjölda annarra efna."
Hugsanleg sérvitring er tengd hugmyndinni um hrörnun: mörg mismunandi ríki hafa sömu orku og kerfið verður svekktur.Hitastig getur breytt þessu ástandi: aðeins tiltekið ástand er til, sem gerir kerfinu kleift að fara beint í ham.
Þessi undarlega hegðun gæti verið notuð í nýjum upplýsingageymslu eða tölvuhugtökum, svo sem heila eins og tölvumálum.
Pósttími: ágúst-05-2022
