Les chercheurs ont observé un nouveau comportement étrange lorsqu'un matériau magnétique a été chauffé. Lorsque la température augmente, la rotation magnétique de ce matériau «gèle» en un mode statique, qui se produit généralement lorsque la température baisse. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Nature Physics.
Les chercheurs ont trouvé ce phénomène dans les matériaux de néodyme. Il y a quelques années, ils ont décrit cet élément comme un «verre de rotation auto-induit». Le verre de rotation est généralement un alliage métallique, par exemple, les atomes de fer sont mélangés au hasard dans une grille d'atomes de cuivre. Chaque atome de fer est comme un petit aimant ou un rotation. Ces spins placés au hasard se pointent dans diverses directions.
Contrairement aux lunettes de spin traditionnelles, qui sont mélangées au hasard avec des matériaux magnétiques, le néodyme est un élément. En l'absence de toute autre substance, il montre le comportement de la vitrification sous forme cristalline. La rotation forme un modèle de rotation comme une spirale, qui est aléatoire et change constamment.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont découvert que lorsqu'ils chauffaient le néodyme de -268 ° C à -265 ° C, son spin «gelé» en un motif solide, formant un aimant à une température plus élevée. À mesure que le matériau se refroidit, le motif en spirale rotatif au hasard revient.
«Ce mode de« congélation »ne se produit généralement pas dans les matériaux magnétiques», a déclaré Alexander Khajetoorians, professeur de microscope en sonde à balayage à l'Université Radboud aux Pays-Bas.
Des températures plus élevées augmentent l'énergie des solides, des liquides ou des gaz. Il en va de même pour les aimants: à des températures plus élevées, la rotation commence généralement à vaciller.
Les Khajetooriens ont déclaré: «Le comportement magnétique du néodyme que nous avons observé est en fait contraire à ce qui se passe« normalement ».» "C'est assez contre-intuitif, tout comme l'eau se transforme en glace lorsqu'elle est chauffée."
Ce phénomène contre-intuitif n'est pas de nature courante - peu de matériaux sont connus pour se comporter de la mauvaise manière. Un autre exemple bien connu est le sel de Rochelle: ses charges forment un schéma ordonné à des températures plus élevées, mais sont distribuées au hasard à des températures plus basses.
La description théorique complexe du verre de spin est le thème du prix Nobel de la physique 2021. Comprendre le fonctionnement de ces verres à spin est également important pour d'autres domaines de la science.
Les Khajetooriens ont déclaré: «Si nous pouvons enfin simuler le comportement de ces matériaux, il peut également déduire le comportement d'un grand nombre d'autres matériaux.»
Le comportement excentrique potentiel est lié au concept de dégénérescence: de nombreux états différents ont la même énergie et le système devient frustré. La température peut modifier cette situation: seul un état spécifique existe, permettant au système d'entrer explicitement un mode.
Ce comportement étrange peut être utilisé dans de nouveaux concepts de stockage d'informations ou de calcul, tels que le cerveau comme l'informatique.
Heure du poste: août-05-2022
