کشف ماده‌ای که با گرم شدن منجمد می‌شود

الکساندر خاجیتوریان پژوهشگر علم فیزیک توضیح داد که ماده کشف شده که نئودیمیم نام دارد، تیم تحقیقاتی را با رفتار مغناطیسی خود شگفت زده کرد، زیرا خواص این ماده با گرما به روشی نامشخص از مواد مغناطیسی مختلف تعامل دارد.

خاجیتوریان آن را به الماس تشبیه کرد که با حرارت دادن به نقطه ذوب تبدیل به یخ می‌شود.

این تیم تحقیقاتی توضیح داده است که برخی از مواد ساخته شده از آلیاژ‌های فلزی، مانند آهن و مس، به نظر می‌رسد که به طور کاملا تصادفی می‌چرخند و به این حالت شیشه اسپین می‌گویند.

این با رفتار مواد مغناطیسی فلزی سنتی، مانند آهن، که در آن اتم‌های این مواد در چرخش‌هایی در یک جهت قرار گرفته‌اند، در تضاد است، به این معنی که قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوب آن‌ها در یک سیستم سه‌بعدی جهت‌گیری یکسانی دارند.

تیم تحقیقاتی اضافه کرد که نئودیمیم مانند سایر فلزات خاصیت مغناطیسی ندارد، زیرا هنگامی که از آن برای ساخت آهنربا استفاده می‌شود، لازم است آن را با آهن ترکیب کنیم تا هم ترازی چرخه‌های مولکول‌های آن در میدان مغناطیسی تنظیم شود، اما نئودیمیم خالص مانند یک فلز شیشه‌ای عمل می‌کند، به این معنی که مولکول‌های آن به‌طور تصادفیو نامنظم می‌چرخند.

برخلاف فلزات فرومغناطیسی سنتی، زمانی که نئودیمیم و سایر فلزات شیشه‌ای دوار یخ می‌زنند، ذرات به طور طبیعی بیشتر شبیه فرومغناطیس‌ها رفتار می‌کنند.

جالب اینجاست که تیم محققین زمانی که دمای ذرات نئودیمیم از ۲۶۸- درجه سانتیگراد به ۲۶۵- درجه سانتیگراد افزایش یافت، رفتار سازمان یافته‌ای را در ذرات نئودیمیم کشف کردند، در حالی که وقتی ذرات دوباره سرد شدند، دوباره به طور تصادفی می‌چرخند.

این پدیده اولین در نوع خود است و دلیل وقوع آن مشخص نیست، زیرا رفتار ذرات نئودیمیم در مقایسه با ماهیت غالب رفتار ذرات سایر کانی‌های طبیعی غیرعادی است.

تیم تحقیقاتی تاکید کرد که مولکول‌های نئودیمیم رفتار‌های اصلاحی وابسته به گرما را انجام می‌دهند، بنابراین با افزایش دما، پیوند‌های بین مولکول‌ها ضعیف می‌شود، که منجر به حالت «ناامیدی» می‌شود که در نهایت منجر به هم‌تراز شدن مولکول‌ها در یک تراز منظم می‌شود.

منبع: ارم نیوز

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری