Els investigadors van observar un comportament nou estrany quan s'escalfava un material magnètic.Quan la temperatura augmenta, el gir magnètic d'aquest material es "congela" en un mode estàtic, que sol produir-se quan la temperatura baixa.Els investigadors van publicar les seves troballes a la revista Nature Physics.
Els investigadors van trobar aquest fenomen en materials de neodimi.Fa uns anys, van descriure aquest element com a "vidre giratori autoinduït".El vidre girat sol ser un aliatge metàl·lic, per exemple, els àtoms de ferro es barregen aleatòriament en una graella d'àtoms de coure.Cada àtom de ferro és com un petit imant o spin.Aquests girs col·locats a l'atzar apunten en diverses direccions.
A diferència de les ulleres giratòries tradicionals, que es barregen aleatòriament amb materials magnètics, el neodimi és un element.En absència de cap altra substància, mostra el comportament de la vitrificació en forma de cristall.La rotació forma un patró de rotació com una espiral, que és aleatòria i canvia constantment.
En aquest nou estudi, els investigadors van trobar que quan escalfaven neodimi de -268 °C a -265 °C, el seu gir "es va congelar" en un patró sòlid, formant un imant a una temperatura més alta.A mesura que el material es refreda, torna el patró espiral que gira aleatòriament.
"Aquest mode de 'congelació' normalment no es produeix en materials magnètics", va dir Alexander khajetoorians, professor de microscopi amb sonda d'escaneig a la Universitat de Radboud als Països Baixos.
Les temperatures més altes augmenten l'energia en sòlids, líquids o gasos.El mateix s'aplica als imants: a temperatures més altes, la rotació normalment comença a trontollar.
Khajetoorians van dir: "el comportament magnètic del neodimi que vam observar és en realitat contrari al que succeeix "normalment"."Això és força intuïtiu, igual que l'aigua es converteix en gel quan s'escalfa".
Aquest fenomen contraintuïtiu no és comú a la natura: se sap que pocs materials es comporten de manera incorrecta.Un altre exemple conegut és la sal de Rochelle: les seves càrregues formen un patró ordenat a temperatures més altes, però es distribueixen aleatòriament a temperatures més baixes.
La complexa descripció teòrica del vidre giratori és el tema del Premi Nobel de Física 2021.Entendre com funcionen aquestes ulleres giratòries també és important per a altres àrees de la ciència.
Khajetoorians va dir: "si finalment podem simular el comportament d'aquests materials, també es pot inferir el comportament d'un gran nombre d'altres materials".
El comportament excèntric potencial està relacionat amb el concepte de degeneració: molts estats diferents tenen la mateixa energia i el sistema es frustra.La temperatura pot canviar aquesta situació: només existeix un estat específic, que permet que el sistema entri explícitament en un mode.
Aquest comportament estrany es pot utilitzar en nous emmagatzematge d'informació o conceptes informàtics, com ara la informàtica com el cervell.
Hora de publicació: 05-agost-2022
