Os pesquisadores observaram um novo comportamento estranho quando um material magnético foi aquecido. Quando a temperatura aumenta, a rotação magnética nesse material "congela" em um modo estático, que geralmente ocorre quando a temperatura cai. Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista Nature Physics.
Os pesquisadores encontraram esse fenômeno em materiais de neodímio. Alguns anos atrás, eles descreveram esse elemento como "vidro de spin auto -induzido". O vidro de rotação é geralmente uma liga de metal, por exemplo, os átomos de ferro são aleatoriamente misturados em uma grade de átomos de cobre. Cada átomo de ferro é como um pequeno ímã ou giro. Esses giros aleatoriamente colocados apontam em várias direções.
Ao contrário dos óculos de rotação tradicionais, que são aleatoriamente misturados com materiais magnéticos, o neodímio é um elemento. Na ausência de qualquer outra substância, mostra o comportamento da vitrificação na forma cristalina. A rotação forma um padrão de rotação como uma espiral, que é aleatória e constantemente mudando.
Neste novo estudo, os pesquisadores descobriram que, quando aqueciam o neodímio de -268 ° C a -265 ° C, sua rotação “congelada” em um padrão sólido, formando um ímã a uma temperatura mais alta. À medida que o material esfria, o padrão espiral rotativo aleatoriamente retorna.
"Esse modo de 'congelamento' geralmente não ocorre em materiais magnéticos", disse Alexander Khajetoorians, um professor de microscópio de varredura da Universidade de Radboud, na Holanda.
Temperaturas mais altas aumentam a energia em sólidos, líquidos ou gases. O mesmo se aplica a ímãs: a temperaturas mais altas, a rotação geralmente começa a balançar.
Khajetoorians disse: "O comportamento magnético do neodímio que observamos é realmente contrário ao que acontece 'normalmente'". "Isso é bastante contra -intuitivo, assim como a água se transforma em gelo quando aquecida."
Esse fenômeno contra -intuitivo não é de natureza comum - poucos materiais são conhecidos por se comportar da maneira errada. Outro exemplo bem conhecido é o sal de Rochelle: suas cargas formam um padrão ordenado em temperaturas mais altas, mas são distribuídas aleatoriamente em temperaturas mais baixas.
A complexa descrição teórica do vidro giratório é o tema do Prêmio Nobel de 2021 em física. Compreender como esses óculos de rotação funcionam também é importante para outras áreas da ciência.
Khajetoorianos disse: "Se pudermos finalmente simular o comportamento desses materiais, também pode inferir o comportamento de um grande número de outros materiais".
O comportamento excêntrico potencial está relacionado ao conceito de degeneração: muitos estados diferentes têm a mesma energia e o sistema fica frustrado. A temperatura pode alterar esta situação: apenas um estado específico existe, permitindo que o sistema insira explicitamente um modo.
Esse comportamento estranho pode ser usado em novos conceitos de armazenamento de informações ou computação, como o cérebro, como a computação.
Hora de postagem: agosto-05-2022
