Experimentul care dă peste cap legile fizicii: materialul magnetic care „îngheață” când este încălzit

Experimentul care dă peste cap legile fizicii: materialul magnetic care „îngheață” când este încălzit

Când materialele magnetice sunt răcite la temperatura potrivită, se întâmplă ceva interesant. Rotirile atomilor lor „îngheață” și se blochează într-un model static, manifestând un comportament cooperant care nu este de obicei afișat.

Acum, pentru prima dată, fizicienii au văzut contrariul. Când este încălzit fracționat, elementul magnetic natural îngheață.

„Comportamentul magnetic în neodim pe care l-am observat este, de fapt, opusul a ceea ce se întâmplă „în mod normal”, a spus fizicianul Alexander Khajetoorians de la Universitatea Radboud din Olanda.

„Este destul de contraintuitiv, ca apa care devine un cub de gheață atunci când este încălzită”.

Într-un material feromagnetic convențional, cum ar fi fierul, spinurile magnetice ale atomilor se aliniază toate în aceeași direcție, adică polii lor magnetici nord și sud sunt orientați la fel în spațiul tridimensional.

Materialul acesta „îngheață” când este încălzit

Dar în unele materiale, cum ar fi unele aliaje de cupru și fier, învârtirile sunt, în schimb, destul de aleatorii. Această stare este ceea ce este cunoscut sub numele de sticlă de rotire.

S-ar putea să vă gândiți „dar neodimul este bine cunoscut pentru că face magneți excelenți” și ați avea dreptate. Dar trebuie amestecat cu fier pentru ca roțile să se alinieze. Neodimul pur nu se comportă ca alți magneți. Cu doar doi ani în urmă, fizicienii au stabilit că acest material este, de fapt, cel mai bine descris ca o sticlă de rotație auto-indusă.

Acum, se pare, neodimul este chiar mai ciudat decât credeam.

Când încălziți un material, creșterea temperaturii crește energia din acel material. Dar se întâmplă și contrariul: când răcești un magnet, energia încetinește.

Condusă de fizicianul Benjamin Verlhac de la Universitatea Radboud, o echipă de oameni de știință a vrut să cerceteze modul în care se comportă neodimul la schimbările de temperatură. În mod interesant, ei au descoperit că creșterea temperaturii neodimului de la -268 grade Celsius la -265 grade Celsius a indus starea de înghețare observată de obicei la răcirea unui pahar rotativ.

Nu este clar de ce se întâmplă acest lucru, deoarece este foarte rar ca un material natural să se comporte într-un mod „greșit”, spre deosebire de modul în care se comportă toate celelalte materiale de acest fel.

Etichete: