ഉയർന്ന താപനിലയിൽ നിയോഡിമിയം 'ഫ്രീസസ്'

ഒരു കാന്തിക വസ്തു ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഒരു വിചിത്രമായ പുതിയ സ്വഭാവം ഗവേഷകർ നിരീക്ഷിച്ചു. താപനില ഉയരുമ്പോൾ, ഈ മെറ്റീരിയലിലെ കാന്തിക സ്പിൻ ഒരു സ്റ്റാറ്റിക് മോഡിലേക്ക് "മരവിപ്പിക്കുന്നു", അവ സാധാരണയായി താപനില കുറയുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നു. പ്രകൃതി ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ അവരുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ ഗവേഷകർ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

നിയോഡിമിയം മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഈ പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, ഈ ഘടകത്തെ "സ്വയം ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് സ്പിൻ ഗ്ലാസ്" എന്ന് അവർ വിവരിച്ചു. സ്പിൻ ഗ്ലാസ് സാധാരണയായി ഒരു ലോഹ അലോയ് ആണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇരുമ്പ് ആറ്റങ്ങൾ ക്രമരഹിതമായി ചെമ്പ് ആറ്റങ്ങളായി കലർത്തിയിരിക്കുന്നു. ഓരോ ഇരുമ്പ് ആറ്റവും ഒരു ചെറിയ കാന്തം പോലെയാണ്, അല്ലെങ്കിൽ സ്പിൻ. ക്രമരഹിതമായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന ഇവ വിവിധ ദിശകളിലാണ്.

പരമ്പരാഗത സ്പിൻ ഗ്ലാസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, അവ ക്രമരഹിതമായി കാന്തിക വസ്തുക്കളുമായി കലർത്തി, നിയോഡിമിയം ഒരു മൂലകമാണ്. മറ്റേതൊരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ അഭാവത്തിൽ, ക്രിസ്റ്റൽ രൂപത്തിൽ വിട്രിഫിക്കേഷൻ സ്വഭാവം ഇത് കാണിക്കുന്നു. ഭ്രമണം ഒരു സർപ്പിളത്തെപ്പോലെ ഭ്രമണത്തിന്റെ ഒരു മാതൃകയാണ്, ഇത് ക്രമരഹിതവും നിരന്തരം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമാണ്.

ഈ പുതിയ പഠനത്തിൽ, അവർ നിയോഡിമിയം -268 ° C മുതൽ -265 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് വരെ ചൂടായതായി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി, ഇത് ഒരു ശക്തമായ താപനിലയിൽ ഒരു കാന്തം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. മെറ്റീരിയൽ തണുപ്പായി, ക്രമരഹിതമായി കറങ്ങുന്ന സർപ്പിള പാറ്റേൺ റിട്ടേൺ ചെയ്യുന്നു.

"കാന്തിക വസ്തുക്കളിൽ 'മരവിപ്പിക്കുന്ന' മോഡ് സംഭവിക്കുന്നില്ല," നെക്സ്റ്റാൻസ് ഓഫ് നെതർലാൻഡിലെ മൈക്രോസ്കോപ്പ് പ്രൊഫസറായ അലക്സാണ്ടർ ഖജീറ്റേറിയൻമാർ പറഞ്ഞു.

ഉയർന്ന താപനില സോളിഡ്, ദ്രാവകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വാതകങ്ങളിലെ energy ർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. കാന്തങ്ങൾക്കും ഇത് ബാധകമാണ്: ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, റൊട്ടേഷൻ സാധാരണയായി ചലിപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു.

ഖജേതൂരവാദികൾ പറഞ്ഞു, "ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ച നിയോഡിമിയത്തിന്റെ കാന്തിക സ്വഭാവം യഥാർത്ഥത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നതിന് വിരുദ്ധമാണ്." "ഇത് ചൂടാകുമ്പോൾ വെള്ളം ഐസ് ആയി മാറുന്നത് പോലെ ഇത് തികച്ചും കരുതലമാണ്."

ഈ പ്രതിരോധാത്മക പ്രതിഭാസം പ്രകൃതിയിൽ സാധാരണമല്ല - കുറച്ച് മെറ്റീരിയലുകൾ തെറ്റായ രീതിയിൽ പെരുമാറുമെന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. റോച്ചൽ ഉപ്പ്: അതിന്റെ ചാർജുകൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ക്രമീകരിച്ച പാറ്റേണിനായി മാറുന്നു, പക്ഷേ താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യുന്നു.

സ്പിൻ ഗ്ലാസിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ സൈദ്ധാന്തിക വിവരണം ഫിസിക്സിൽ 2021 നോബൽ സമ്മാനത്തിന്റെ തീം ആണ്. സയൻസ് മറ്റ് മേഖലകൾക്ക് ഈ സ്പിൻ ഗ്ലാസ് വർക്ക് എങ്ങനെ പ്രധാനമാണ് എന്നത് മനസിലാക്കുന്നു.

ഖജേതൂരക്കാർ പറഞ്ഞു, "ഈ വസ്തുക്കളുടെ സ്വഭാവം നമുക്ക് ഒടുവിൽ അനുകരിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അത് മറ്റ് മറ്റ് വസ്തുക്കളുടെ പെരുമാറ്റത്തെ അനുമാനിക്കും."

സാധ്യതയുള്ള വിചിത്ര സ്വഭാവം ഡീജെനൽ സങ്കല്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്: പല സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ ഒരേ energy ർജ്ജമുണ്ട്, സിസ്റ്റം നിരാശരാകുന്നു. താപനിലയ്ക്ക് ഈ സാഹചര്യം മാറ്റാം: ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട സംസ്ഥാനം നിലവിലുണ്ട്, സിസ്റ്റം വ്യക്തമായി ഒരു മോഡ് നൽകണമെന്ന് അനുവദിക്കുന്നു.

ഈ വിചിത്രമായ പെരുമാറ്റം പുതിയ വിവര സംഭരണത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പോലുള്ള ബ്രെയിൻ പോലുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ആശയങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കാം.