นักวิจัยสังเกตเห็นพฤติกรรมใหม่ที่แปลกเมื่อวัสดุแม่เหล็กถูกทำให้ร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นการหมุนแม่เหล็กในวัสดุนี้“ ค้าง” เข้าสู่โหมดคงที่ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง นักวิจัยตีพิมพ์ผลการวิจัยในวารสาร Nature Physics
นักวิจัยพบปรากฏการณ์นี้ในวัสดุนีโอไดเมียม ไม่กี่ปีที่ผ่านมาพวกเขาอธิบายว่าองค์ประกอบนี้เป็น“ แก้วหมุนที่เหนี่ยวนำตนเอง” สปินแก้วมักจะเป็นโลหะผสมโลหะตัวอย่างเช่นอะตอมเหล็กจะผสมแบบสุ่มลงในกริดของอะตอมทองแดง อะตอมเหล็กแต่ละอันเป็นเหมือนแม่เหล็กขนาดเล็กหรือสปิน จุดหมุนที่วางแบบสุ่มเหล่านี้ในทิศทางต่าง ๆ
ซึ่งแตกต่างจากแว่นตาหมุนแบบดั้งเดิมซึ่งผสมกับวัสดุแม่เหล็กนีโอไดเมียมเป็นองค์ประกอบ ในกรณีที่ไม่มีสารอื่น ๆ มันแสดงพฤติกรรมของ vitrification ในรูปแบบคริสตัล การหมุนก่อให้เกิดรูปแบบการหมุนเหมือนเกลียวซึ่งสุ่มและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา
ในการศึกษาใหม่นี้นักวิจัยพบว่าเมื่อพวกเขาอุ่นนีโอไดเมียมจาก -268 ° C ถึง -265 ° C การหมุนของมัน“ แช่แข็ง” เป็นรูปแบบที่เป็นของแข็งทำให้เกิดแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อวัสดุเย็นลงรูปแบบเกลียวหมุนแบบสุ่มจะกลับมา
“ โหมดของ 'การแช่แข็ง' นี้มักจะไม่เกิดขึ้นในวัสดุแม่เหล็ก” Alexander Khajetoorians ศาสตราจารย์กล้องจุลทรรศน์โพรบสแกนที่มหาวิทยาลัย Radboud ในเนเธอร์แลนด์กล่าว
อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มพลังงานในของแข็งของเหลวหรือก๊าซ เช่นเดียวกับแม่เหล็ก: ที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นการหมุนมักจะเริ่มโยกเยก
Khajetoorians กล่าวว่า“ พฤติกรรมแม่เหล็กของนีโอไดเมียมที่เราสังเกตเห็นนั้นตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้น 'ปกติ'” “ นี่ค่อนข้างตอบโต้ที่ใช้งานง่ายเหมือนน้ำกลายเป็นน้ำแข็งเมื่อถูกความร้อน”
ปรากฏการณ์ที่ใช้งานง่ายนี้ไม่ได้เป็นเรื่องธรรมดาในธรรมชาติ - มีวัสดุน้อยที่รู้ว่ามีพฤติกรรมผิดทาง อีกตัวอย่างหนึ่งที่รู้จักกันดีคือ Rochelle Salt: ค่าใช้จ่ายของมันเป็นรูปแบบที่สั่งซื้อที่อุณหภูมิสูงกว่า แต่มีการกระจายแบบสุ่มที่อุณหภูมิต่ำกว่า
คำอธิบายเชิงทฤษฎีที่ซับซ้อนของสปินแก้วเป็นธีมของรางวัลโนเบล 2021 ในฟิสิกส์ การทำความเข้าใจว่าแว่นตาหมุนเหล่านี้มีความสำคัญต่อด้านวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อย่างไร
Khajetoorians กล่าวว่า“ ถ้าในที่สุดเราก็สามารถจำลองพฤติกรรมของวัสดุเหล่านี้ได้ในที่สุดก็สามารถอนุมานพฤติกรรมของวัสดุอื่น ๆ จำนวนมากได้”
พฤติกรรมที่ผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับแนวคิดของการเสื่อมสภาพ: หลายรัฐที่แตกต่างกันมีพลังงานเท่ากันและระบบจะผิดหวัง อุณหภูมิสามารถเปลี่ยนสถานการณ์นี้ได้: มีเพียงสถานะที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้นที่อนุญาตให้ระบบเข้าสู่โหมดได้อย่างชัดเจน
พฤติกรรมแปลก ๆ นี้อาจใช้ในการจัดเก็บข้อมูลใหม่หรือแนวคิดการคำนวณเช่นสมองเช่นคอมพิวเตอร์
เวลาโพสต์: ส.ค.-05-2022
