Os investigadores observaron un novo comportamento estraño cando se quentaba un material magnético.Cando a temperatura aumenta, o xiro magnético deste material "conxela" nun modo estático, que normalmente ocorre cando a temperatura baixa.Os investigadores publicaron os seus descubrimentos na revista Nature Physics.
Os investigadores atoparon este fenómeno en materiais de neodimio.Hai uns anos, describiron este elemento como "vidro de rotación autoinducido".O vidro de rotación adoita ser unha aliaxe metálica, por exemplo, os átomos de ferro mestúranse aleatoriamente nunha reixa de átomos de cobre.Cada átomo de ferro é como un pequeno imán, ou spin.Estes xiros colocados aleatoriamente apuntan en varias direccións.
A diferenza das lentes rotativas tradicionais, que se mesturan aleatoriamente con materiais magnéticos, o neodimio é un elemento.En ausencia de calquera outra substancia, mostra o comportamento da vitrificación en forma de cristal.A rotación forma un patrón de rotación como unha espiral, que é aleatoria e cambia constantemente.
Neste novo estudo, os investigadores descubriron que cando quentaban o neodimio de -268 °C a -265 °C, o seu xiro "conxelouse" nun patrón sólido, formando un imán a unha temperatura máis alta.A medida que o material se arrefría, volve o patrón de espiral que xira aleatoriamente.
"Este modo de 'conxelación' normalmente non ocorre en materiais magnéticos", dixo Alexander khajetoorians, profesor de microscopio con sonda de varrido na Universidade de Radboud, nos Países Baixos.
As temperaturas máis altas aumentan a enerxía en sólidos, líquidos ou gases.O mesmo aplícase aos imáns: a temperaturas máis altas, a rotación adoita comezar a tambalearse.
Os Khajetoorians dixeron que "o comportamento magnético do neodimio que observamos é en realidade contrario ao que ocorre 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: sábese que poucos materiais se comportan de forma incorrecta.Outro exemplo coñecido é o 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 spin é o tema do Premio Nobel de Física 2021.Comprender o funcionamento destas lentes rotativas tamén é importante para outras áreas da ciencia.
Khajetoorians dixo: "se finalmente podemos simular o comportamento destes materiais, tamén pode inferir o comportamento doutros materiais".
O comportamento excéntrico potencial está relacionado co concepto de dexeneración: moitos estados diferentes teñen a mesma enerxía e o sistema vólvese frustrado.A temperatura pode cambiar esta situación: só existe un estado específico, o que permite que o sistema entre explícitamente nun modo.
Este comportamento estraño pode usarse en novos conceptos de almacenamento de información ou informática, como o cerebro como a informática.
Hora de publicación: 05-ago-2022
