Naobserbahan ng mga mananaliksik ang isang kakaibang bagong pag-uugali kapag ang isang magnetic na materyal ay pinainit.Kapag tumaas ang temperatura, ang magnetic spin sa materyal na ito ay "nag-freeze" sa isang static na mode, na kadalasang nangyayari kapag bumaba ang temperatura.Inilathala ng mga mananaliksik ang kanilang mga natuklasan sa journal Nature Physics.
Natagpuan ng mga mananaliksik ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa mga materyales na neodymium.Ilang taon na ang nakalilipas, inilarawan nila ang elementong ito bilang "self-induced spin glass".Ang spin glass ay karaniwang isang metal na haluang metal, halimbawa, ang mga iron atoms ay random na pinaghalo sa isang grid ng mga copper atoms.Ang bawat iron atom ay parang isang maliit na magnet, o spin.Ang mga random na inilagay na spin na ito ay tumuturo sa iba't ibang direksyon.
Hindi tulad ng tradisyonal na spin glass, na random na hinahalo sa mga magnetic na materyales, ang neodymium ay isang elemento.Sa kawalan ng anumang iba pang sangkap, ipinapakita nito ang pag-uugali ng vitrification sa kristal na anyo.Ang pag-ikot ay bumubuo ng isang pattern ng pag-ikot tulad ng isang spiral, na random at patuloy na nagbabago.
Sa bagong pag-aaral na ito, natuklasan ng mga mananaliksik na kapag pinainit nila ang neodymium mula -268 ° C hanggang -265 ° C, ang pag-ikot nito ay "nagyelo" sa isang solidong pattern, na bumubuo ng magnet sa mas mataas na temperatura.Habang lumalamig ang materyal, bumabalik ang random na umiikot na pattern ng spiral.
"Ang mode na ito ng 'pagyeyelo' ay kadalasang hindi nangyayari sa mga magnetic na materyales," sabi ni Alexander khajetoorians, isang propesor ng scanning probe microscope sa Radboud University sa Netherlands.
Ang mas mataas na temperatura ay nagpapataas ng enerhiya sa mga solid, likido, o gas.Ang parehong naaangkop sa mga magnet: sa mas mataas na temperatura, ang pag-ikot ay karaniwang nagsisimula sa pag-urong.
Sinabi ng mga Khajetoorian, "ang magnetic na pag-uugali ng neodymium na aming naobserbahan ay talagang salungat sa kung ano ang normal na nangyayari.""Ito ay medyo counter intuitive, tulad ng tubig na nagiging yelo kapag pinainit."
Ang counterintuitive phenomenon na ito ay hindi karaniwan sa kalikasan - kakaunti ang mga materyales na kilala na kumikilos sa maling paraan.Ang isa pang kilalang halimbawa ay Rochelle salt: ang mga singil nito ay bumubuo ng nakaayos na pattern sa mas mataas na temperatura, ngunit random na ibinabahagi sa mas mababang temperatura.
Ang kumplikadong teoretikal na paglalarawan ng spin glass ay ang tema ng 2021 Nobel Prize sa physics.Ang pag-unawa sa kung paano gumagana ang mga spin glass na ito ay mahalaga din para sa iba pang mga lugar ng agham.
Sinabi ng mga Khajetoorian, "kung sa wakas ay maaari nating gayahin ang pag-uugali ng mga materyales na ito, maaari rin itong magpahiwatig ng pag-uugali ng isang malaking bilang ng iba pang mga materyales."
Ang potensyal na sira-sira na pag-uugali ay nauugnay sa konsepto ng pagkabulok: maraming iba't ibang mga estado ang may parehong enerhiya, at ang sistema ay nagiging bigo.Maaaring baguhin ng temperatura ang sitwasyong ito: isang partikular na estado lamang ang umiiral, na nagpapahintulot sa system na tahasang pumasok sa isang mode.
Ang kakaibang gawi na ito ay maaaring gamitin sa bagong imbakan ng impormasyon o mga konsepto sa pag-compute, gaya ng utak tulad ng pag-compute.
Oras ng post: Ago-05-2022
