Հետազոտողները նկատեցին տարօրինակ նոր վարքագիծ, երբ մագնիսական նյութը տաքացվեց:Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, այս նյութի մագնիսական պտույտը «սառչում» է ստատիկ ռեժիմի մեջ, որը սովորաբար տեղի է ունենում, երբ ջերմաստիճանը նվազում է:Հետազոտողները իրենց եզրակացությունները հրապարակել են Nature Physics ամսագրում:
Հետազոտողները հայտնաբերել են այս երեւույթը նեոդիմումային նյութերում։Մի քանի տարի առաջ նրանք այս տարրը նկարագրեցին որպես «ինքնաառաջադրված պտտվող ապակի»:Սփին ապակին սովորաբար մետաղական խառնուրդ է, օրինակ՝ երկաթի ատոմները պատահականորեն խառնվում են պղնձի ատոմների ցանցի մեջ։Երկաթի յուրաքանչյուր ատոմ նման է փոքրիկ մագնիսի կամ պտույտի:Այս պատահականորեն տեղադրված պտույտները ուղղված են տարբեր ուղղություններով:
Ի տարբերություն ավանդական սպին բաժակների, որոնք պատահականորեն խառնվում են մագնիսական նյութերի հետ, նեոդիմը տարր է:Որևէ այլ նյութի բացակայության դեպքում այն ցույց է տալիս ապակենման վարքագիծը բյուրեղային տեսքով։Պտտումը կազմում է պարույրի նման պտտման օրինաչափություն, որը պատահական է և անընդհատ փոփոխվող:
Այս նոր ուսումնասիրության ընթացքում հետազոտողները պարզեցին, որ երբ նրանք տաքացնում էին նեոդիմը -268 ° C-ից մինչև -265 ° C, նրա պտույտը «սառեցվում» էր պինդ ձևի մեջ՝ ձևավորելով մագնիս ավելի բարձր ջերմաստիճանում:Քանի որ նյութը սառչում է, պատահականորեն պտտվող պարուրաձև նախշը վերադառնում է:
«Սառեցման» այս եղանակը սովորաբար չի լինում մագնիսական նյութերում», - ասում է Ալեքսանդր Խաջեթուրիանսը, սկանավորող մանրադիտակի պրոֆեսոր Նիդեռլանդների Ռադբուդի համալսարանում:
Ավելի բարձր ջերմաստիճանը մեծացնում է էներգիան պինդ մարմիններում, հեղուկներում կամ գազերում:Նույնը վերաբերում է մագնիսներին. ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում պտույտը սովորաբար սկսում է տատանվել:
Խաջեթուրյանն ասաց, որ «նեոդիմի մագնիսական վարքագիծը, որը մենք նկատեցինք, իրականում հակասում է նրան, ինչ սովորաբար տեղի է ունենում»:«Սա բավականին հակաինտուիտիվ է, ճիշտ այնպես, ինչպես ջուրը տաքացնելիս վերածվում է սառույցի»:
Այս հակաինտուիտիվ երևույթը բնության մեջ տարածված չէ. հայտնի է, որ քիչ նյութեր են սխալ վարվում:Մեկ այլ հայտնի օրինակ է Ռոշելի աղը. դրա լիցքերը ավելի բարձր ջերմաստիճանների դեպքում ձևավորում են կարգավորված օրինաչափություն, բայց ավելի ցածր ջերմաստիճաններում պատահականորեն բաշխվում են:
Սփին ապակու բարդ տեսական նկարագրությունը ֆիզիկայի 2021 թվականի Նոբելյան մրցանակի թեման է։Հասկանալը, թե ինչպես են աշխատում այս պտտվող ակնոցները, նույնպես կարևոր է գիտության այլ ոլորտների համար:
Խաջեթուրյանն ասաց, որ «եթե մենք վերջապես կարողանանք նմանակել այս նյութերի վարքագիծը, դա կարող է նաև եզրակացնել մեծ թվով այլ նյութերի վարքագիծը»:
Պոտենցիալ էքսցենտրիկ վարքագիծը կապված է այլասերվածության հայեցակարգի հետ. շատ տարբեր վիճակներ ունեն նույն էներգիան, և համակարգը հիասթափվում է:Ջերմաստիճանը կարող է փոխել այս իրավիճակը. գոյություն ունի միայն որոշակի վիճակ, որը թույլ է տալիս համակարգին հստակորեն մտնել ռեժիմ:
Այս տարօրինակ վարքագիծը կարող է օգտագործվել նոր տեղեկատվության պահպանման կամ հաշվողական հասկացությունների մեջ, ինչպիսիք են ուղեղի նման հաշվարկները:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-05-2022
