Neodymium 'membeku' Pada Suhu Lebih Tinggi

Penyelidik memerhatikan tingkah laku baru yang aneh apabila bahan magnet dipanaskan.Apabila suhu meningkat, putaran magnet dalam bahan ini "membeku" menjadi mod statik, yang biasanya berlaku apabila suhu menurun.Para penyelidik menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal Nature Physics.

Penyelidik menemui fenomena ini dalam bahan neodymium.Beberapa tahun lalu, mereka menyifatkan elemen ini sebagai "kaca putaran teraruh sendiri".Kaca putaran biasanya merupakan aloi logam, contohnya, atom besi dicampur secara rawak ke dalam grid atom kuprum.Setiap atom besi adalah seperti magnet kecil, atau putaran.Putaran yang diletakkan secara rawak ini menghala ke pelbagai arah.

Tidak seperti cermin mata berputar tradisional, yang dicampur secara rawak dengan bahan magnet, neodymium ialah unsur.Sekiranya tiada bahan lain, ia menunjukkan tingkah laku vitrifikasi dalam bentuk kristal.Putaran membentuk corak putaran seperti lingkaran, yang rawak dan sentiasa berubah.

Dalam kajian baru ini, penyelidik mendapati bahawa apabila mereka memanaskan neodymium dari -268 ° C hingga -265 ° C, putarannya "beku" menjadi corak pepejal, membentuk magnet pada suhu yang lebih tinggi.Apabila bahan menjadi sejuk, corak lingkaran yang berputar secara rawak kembali.

"Mod 'pembekuan' ini biasanya tidak berlaku dalam bahan magnetik," kata Alexander khajetoorians, seorang profesor mikroskop probe pengimbasan di Universiti Radboud di Belanda.

Suhu yang lebih tinggi meningkatkan tenaga dalam pepejal, cecair atau gas.Perkara yang sama berlaku untuk magnet: pada suhu yang lebih tinggi, putaran biasanya mula bergoyang.

Khajetoorians berkata, "tingkah laku magnet neodymium yang kami perhatikan sebenarnya bertentangan dengan apa yang berlaku' biasanya '.""Ini agak intuitif, sama seperti air bertukar menjadi ais apabila dipanaskan."

Fenomena berlawanan intuitif ini tidak biasa berlaku - beberapa bahan diketahui berkelakuan dengan cara yang salah.Satu lagi contoh yang terkenal ialah garam Rochelle: cajnya membentuk corak tertib pada suhu yang lebih tinggi, tetapi diedarkan secara rawak pada suhu yang lebih rendah.

Penerangan teori yang kompleks tentang kaca putaran adalah tema Hadiah Nobel 2021 dalam fizik.Memahami cara cermin mata berputar ini juga penting untuk bidang sains yang lain.

Khajetoorians berkata, "jika kita akhirnya dapat mensimulasikan kelakuan bahan-bahan ini, ia juga boleh menyimpulkan kelakuan sebilangan besar bahan lain."

Tingkah laku sipi yang berpotensi berkaitan dengan konsep degenerasi: banyak keadaan berbeza mempunyai tenaga yang sama, dan sistem menjadi kecewa.Suhu boleh mengubah keadaan ini: hanya keadaan tertentu yang wujud, membenarkan sistem memasuki mod secara eksplisit.

Tingkah laku aneh ini mungkin digunakan dalam penyimpanan maklumat baharu atau konsep pengkomputeran, seperti pengkomputeran seperti otak.


Masa siaran: Ogos-05-2022