Os investigadores observaron un novo comportamento novo cando se quentou un material magnético. Cando a temperatura aumenta, o xiro magnético neste material "conxélase" nun modo estático, que normalmente se produce cando baixa a temperatura. Os investigadores publicaron os seus resultados na revista Nature Physics.
Os investigadores atoparon este fenómeno en materiais de neodimio. Hai uns anos, describiron este elemento como "vidro de xiro inducido por si mesmo". O vidro de xiro adoita ser unha aleación metálica, por exemplo, os átomos de ferro mestúranse aleatoriamente nunha grella de átomos de cobre. Cada átomo de ferro é coma un imán pequeno ou xiro. Estas rotacións colocadas aleatorias apuntan en varias direccións.
A diferenza das lentes tradicionais de xiro, que se mesturan aleatoriamente con materiais magnéticos, o neodimio é un elemento. A falta de calquera outra sustancia, mostra o comportamento da vitrificación en forma de cristal. A rotación forma un patrón de rotación como unha espiral, que é aleatorio e cambia constantemente.
Neste novo estudo, os investigadores descubriron que cando quentaron o neodimio de -268 ° C a -265 ° C, o seu xiro "conxelado" nun patrón sólido, formando un imán a unha temperatura máis alta. A medida que o material se arrefría, o patrón de espiral xiratorio de xeito aleatorio volve.
"Este modo de" conxelación "normalmente non se produce en materiais magnéticos", dixo Alexander Khajetoorians, profesor de microscopio de sonda de dixitalización na Universidade de Radboud nos Países Baixos.
As temperaturas máis altas aumentan a enerxía en sólidos, líquidos ou gases. O mesmo se aplica aos imáns: a temperaturas máis altas, a rotación normalmente comeza a vagar.
Os khajetoorianos dixeron: "O comportamento magnético do neodimio que observamos é realmente contrario ao que sucede" normalmente "." "Isto é bastante contra intuitivo, do mesmo xeito que a auga se converte en xeo cando se quenta."
Este fenómeno contraintuitivo non é común na natureza: poucos materiais se coñecen do xeito incorrecto. Outro exemplo coñecido é a sal de Rochelle: as súas cargas forman un patrón ordenado a temperaturas máis altas, pero distribúense aleatoriamente a temperaturas máis baixas.
A complexa descrición teórica do vidro de xiro é o tema do Premio Nobel de Física 2021. Comprender o funcionamento destes lentes de xiro tamén é importante para outras áreas da ciencia.
Os khajetoorianos dixeron: "Se finalmente podemos simular o comportamento destes materiais, tamén pode inferir o comportamento doutros materiais".
O potencial comportamento excéntrico está relacionado co concepto de dexeneración: moitos estados diferentes teñen a mesma enerxía e o sistema está frustrado. A temperatura pode cambiar esta situación: só existe un estado específico, permitindo que o sistema introduza explicitamente un modo.
Este estraño comportamento pode usarse en novos conceptos de almacenamento de información ou informática, como o cerebro como a informática.
Tempo post: AUG-05-2022
