ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിയോഡൈമിയം മരവിക്കുന്നു

ഒരു കാന്തിക പദാർത്ഥം ചൂടാക്കിയപ്പോൾ ഗവേഷകർ വിചിത്രമായ ഒരു പുതിയ സ്വഭാവം നിരീക്ഷിച്ചു.താപനില ഉയരുമ്പോൾ, ഈ മെറ്റീരിയലിലെ കാന്തിക സ്പിൻ ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിലേക്ക് "ഫ്രീസ്" ചെയ്യുന്നു, ഇത് സാധാരണയായി താപനില കുറയുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നു.നേച്ചർ ഫിസിക്‌സ് ജേണലിൽ ഗവേഷകർ തങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

നിയോഡൈമിയം വസ്തുക്കളിൽ ഗവേഷകർ ഈ പ്രതിഭാസം കണ്ടെത്തി.കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, അവർ ഈ മൂലകത്തെ "സ്വയം പ്രേരിത സ്പിൻ ഗ്ലാസ്" എന്ന് വിശേഷിപ്പിച്ചു.സ്പിൻ ഗ്ലാസ് സാധാരണയായി ഒരു ലോഹ അലോയ് ആണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇരുമ്പ് ആറ്റങ്ങൾ ക്രമരഹിതമായി ചെമ്പ് ആറ്റങ്ങളുടെ ഒരു ഗ്രിഡിലേക്ക് കലർത്തുന്നു.ഓരോ ഇരുമ്പ് ആറ്റവും ഒരു ചെറിയ കാന്തം അല്ലെങ്കിൽ സ്പിൻ പോലെയാണ്.ക്രമരഹിതമായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഈ സ്പിന്നുകൾ വിവിധ ദിശകളിലേക്ക് പോയിൻ്റ് ചെയ്യുന്നു.

കാന്തിക വസ്തുക്കളുമായി ക്രമരഹിതമായി കലർന്ന പരമ്പരാഗത സ്പിൻ ഗ്ലാസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, നിയോഡൈമിയം ഒരു മൂലകമാണ്.മറ്റേതെങ്കിലും പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അഭാവത്തിൽ, അത് ക്രിസ്റ്റൽ രൂപത്തിൽ വിട്രിഫിക്കേഷൻ്റെ സ്വഭാവം കാണിക്കുന്നു.ഭ്രമണം ഒരു സർപ്പിളം പോലെയുള്ള ഭ്രമണത്തിൻ്റെ ഒരു പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു, അത് ക്രമരഹിതവും നിരന്തരം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമാണ്.

ഈ പുതിയ പഠനത്തിൽ, നിയോഡൈമിയം -268 ° C മുതൽ -265 ° C വരെ ചൂടാക്കിയപ്പോൾ, അതിൻ്റെ കറക്കം ഒരു സോളിഡ് പാറ്റേണിലേക്ക് "ഫ്രോസൺ" ആയി ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഒരു കാന്തം രൂപപ്പെടുന്നതായി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി.മെറ്റീരിയൽ തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ, ക്രമരഹിതമായി കറങ്ങുന്ന സർപ്പിള പാറ്റേൺ തിരികെ വരുന്നു.

നെതർലൻഡ്‌സിലെ റാഡ്‌ബൗഡ് സർവകലാശാലയിലെ സ്‌കാനിംഗ് പ്രോബ് മൈക്രോസ്‌കോപ്പ് പ്രൊഫസറായ അലക്‌സാണ്ടർ ഖജെറ്റൂറിയൻസ് പറഞ്ഞു.

ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ് ഖര, ദ്രാവക അല്ലെങ്കിൽ വാതകങ്ങളിൽ ഊർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.കാന്തങ്ങൾക്കും ഇത് ബാധകമാണ്: ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, ഭ്രമണം സാധാരണയായി ഇളകാൻ തുടങ്ങുന്നു.

"ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ച നിയോഡൈമിയത്തിൻ്റെ കാന്തിക സ്വഭാവം യഥാർത്ഥത്തിൽ 'സാധാരണയായി' സംഭവിക്കുന്നതിന് വിരുദ്ധമാണ്" എന്ന് ഖജെറ്റൂറിയൻസ് പറഞ്ഞു."ചൂടാക്കുമ്പോൾ വെള്ളം ഐസായി മാറുന്നതുപോലെ ഇത് തികച്ചും അവബോധജന്യമാണ്."

ഈ വിപരീത പ്രതിഭാസം പ്രകൃതിയിൽ സാധാരണമല്ല - കുറച്ച് മെറ്റീരിയലുകൾ തെറ്റായ രീതിയിൽ പെരുമാറുന്നതായി അറിയാം.അറിയപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു ഉദാഹരണമാണ് റോഷെൽ ഉപ്പ്: ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ അതിൻ്റെ ചാർജുകൾ ക്രമീകരിച്ച പാറ്റേൺ ഉണ്ടാക്കുന്നു, പക്ഷേ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

സ്പിൻ ഗ്ലാസിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണമായ സൈദ്ധാന്തിക വിവരണമാണ് 2021 ലെ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാനത്തിൻ്റെ പ്രമേയം.ഈ സ്പിൻ ഗ്ലാസുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ മറ്റ് മേഖലകൾക്കും പ്രധാനമാണ്.

ഖജറ്റൂറിയൻസ് പറഞ്ഞു, "അവസാനം നമുക്ക് ഈ മെറ്റീരിയലുകളുടെ സ്വഭാവം അനുകരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അതിന് മറ്റ് നിരവധി വസ്തുക്കളുടെ സ്വഭാവവും അനുമാനിക്കാം."

സാധ്യതയുള്ള വികേന്ദ്രീകൃത സ്വഭാവം അപചയത്തിൻ്റെ സങ്കൽപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: പല വ്യത്യസ്ത സംസ്ഥാനങ്ങൾക്കും ഒരേ ഊർജ്ജം ഉണ്ട്, കൂടാതെ സിസ്റ്റം നിരാശാജനകമാകും.താപനിലയ്ക്ക് ഈ സാഹചര്യം മാറ്റാൻ കഴിയും: ഒരു പ്രത്യേക അവസ്ഥ മാത്രമേ നിലനിൽക്കുന്നുള്ളൂ, ഇത് സിസ്റ്റത്തെ വ്യക്തമായി ഒരു മോഡിൽ പ്രവേശിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ഈ വിചിത്രമായ സ്വഭാവം പുതിയ വിവര സംഭരണത്തിലോ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പോലുള്ള തലച്ചോറ് പോലെയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ആശയങ്ങളിലോ ഉപയോഗിച്ചേക്കാം.


പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-05-2022