Физики обнаружили удивительный магнитный материал, который «замораживается» при нагревании

Когда некоторые из магнитных материалов охлаждаются ниже какой-то определенной температуры, происходит нечто интересное. Направления вращения электронов атомов как бы «замораживаются», они застывают, формируя статичный образ и демонстрируя коллективное поведение. Но недавно, ученым-физикам из университета Радбода, Нидерланды, удалось увидеть нечто совершенно противоположное. Когда температура чистого неодима, предварительно охлажденного до определенной точки, повышается на несколько градусов, происходит процесс «замораживания», переворачивая все ожидания с ног на голову.

Игрушка с неодимовым магнитомИгрушка с неодимовым магнитом
© Clarence Risher/Wikimedia Commons

«Это весьма парадоксально, как вода, превращающаяся в кубик льда при подогреве» — пишут исследователи.

Напомним нашим читателям, что в обычных ферромагнитных материалах, таких, как железо, магнитные моменты всех атомов выровнены в одном направлении. А в некоторых материалах, таких, как славы меди и того же железа, магнитные моменты атомов имеют совершенно случайную ориентацию. И такое состояние материи в физике называется спин-стеклом.

Вернемся к неодиму, этот материал известен большинству людей, как материал, из которого делаются мощные постоянные магниты. Но для того, чтобы получить магнит, неодим должен быть смешан с железом в определенной пропорции, чистый же неодим демонстрирует совершенно иные магнитные свойства, которые физики описывают термином самоиндуцированное спин-стекло.

Материалы, относящиеся к категории спин-стекла, при охлаждении до определенной температуры, «замораживаются», превращаются в обычный ферромагнетик другими словами. Но физики заметили странное поведение неодима, когда он был охлажден до -268 градусов Цельсия, а затем нагрет до -265 градусов, он «заморозился», став упорядоченным ферромагнетиком, что обычно происходит при еще более глубоком охлаждении. И если охладить неодим опять до -268 градусов, он снова становится хаотичным спин-стеклом.

Природа наблюдаемого явления пока еще совершенно непонятна, ведь это первый раз в истории науки, когда ученые наблюдают такое неправильное поведение материала. А дальнейшие исследования в данном направлении позволят ученым понять загадку такого поведения неодима, подтвердить или опровергнуть уже имеющиеся у них теории, и рассмотреть это все с точки зрения возможности практического использования.

Статья опубликована в журнале Nature Physics
Источник: dailytechinfo.org

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.