Kога одредени магнетни материјали се ладат до вистинската температура, се случува нешто интересно. Вртежите на нивните атоми се замрзнуваат и остануваат на своето место во статична шема.
Но, сега физичарите забележале дека еден материјал се однесува сосема поинаку. Кога делумно се загрева, магнетниот елемент неодимиум замрзнува; што ја изненади научната заедница.
„Тоа е како вода што ќе замрзне кога ќе се загрее“
„Магнетното однесување на неомидиумот е всушност спротивно од она што вообичаено се случува. Тоа е сосема контраинтуитивно, како вода што би замрзнала кога ќе се загрее“, рече физичарот Александар Кајетоорианс од Универзитетот Радбауд во Холандија.
Во конвенционален феромагнетен материјал, како што е железото, сите магнетни вртења на атомите се порамнети во иста насока; односно нивните северни и јужни магнетни полови се ориентирани на ист начин во тродимензионален простор. Но, кај некои материјали, како што се некои легури на бакар и железо, вртењата се сосема случајни. Оваа состојба се нарекува спин стакло.
Иако неодимиумот се користи за правење магнети, тој мора да се меша со железо за да се усогласат вртењата на атомите. Чистиот неодимиум не се однесува како другите магнети; Пред само две години физичарите сфатија дека овој материјал најдобро може да се опише како самоиндуцирано спин стакло.
Чуден неодимиум
Но, новото истражување покажува дека неодимиумот е уште почуден отколку што се мислеше. Кога загревате материјал, зголемувањето на температурата ја зголемува енергијата во тој материјал. Во случај на магнети, ова го зголемува движењето на вртењата. Кога ќе го изладите магнетот, вртењата се забавуваат.
За спин стаклото, температурата на замрзнување е точката во која спин стаклото се однесува повеќе како конвенционален феромагнет, пишува Science Alert.
Физичарот Бенџамин Верлак од Универзитетот Радбауд и неговите колеги сакаа да испитаат како неодимиумот се однесува при променливи температури. Притоа открија нешто интересно. При подигање на температурата на неодимиум од -268 степени Целзиусови на -265 степени, настанува фазата на замрзнување. Кога научниците повторно го ладеле неодимиумот, вртењата повторно станале случајни.
Засега не се знае што точно се случува
Сè уште не е јасно зошто тоа се случува, бидејќи природните материјали ретко се однесуваат на чудни начини. Сепак, научниците веруваат дека тоа би можело да има врска со феноменот наречен фрустрација.
Фрустрацијата опишува материјал кој не може да постигне уредена состојба, што резултира со нарушен систем каков што гледаме во спин стаклото. Можно е, велат експертите, неодимиумот да има одредени корелации во неговата спинстаклена состојба кои зависат од температурата. Зголемувањето на температурата ги ослабува, а со тоа и фрустрацијата, дозволувајќи им на вртењата да се усогласат.
Но, за вистински одговор на прашањето што точно се случува таму, ќе треба да почекаме дополнителни студии.
Истражувањето, под наслов Термички индуциран магнетен ред од стаклестото тело во елементарен неодимиум, беше објавено во списанието Nature Physics.