Para peneliti mengamati perilaku baru yang aneh ketika bahan magnetis dipanaskan.Saat suhu naik, putaran magnet pada material ini “membeku” menjadi mode statis, yang biasanya terjadi saat suhu turun.Para peneliti mempublikasikan temuan mereka di jurnal Nature Physics.
Peneliti menemukan fenomena ini pada material neodymium.Beberapa tahun yang lalu, mereka menggambarkan elemen ini sebagai “kaca putar yang diinduksi sendiri”.Kaca spin biasanya merupakan paduan logam, misalnya atom besi dicampur secara acak ke dalam jaringan atom tembaga.Setiap atom besi seperti magnet kecil, atau berputar.Putaran yang ditempatkan secara acak ini mengarah ke berbagai arah.
Tidak seperti kaca spin tradisional, yang dicampur secara acak dengan bahan magnetis, neodymium adalah sebuah elemen.Dengan tidak adanya zat lain, ini menunjukkan perilaku vitrifikasi dalam bentuk kristal.Rotasi membentuk pola putaran seperti spiral yang acak dan terus berubah.
Dalam studi baru ini, para peneliti menemukan bahwa ketika mereka memanaskan neodymium dari -268°C hingga -265°C, putarannya “membeku” menjadi pola padat, membentuk magnet pada suhu yang lebih tinggi.Saat material mendingin, pola spiral yang berputar secara acak kembali.
“Mode 'pembekuan' ini biasanya tidak terjadi pada bahan magnetik,” kata Alexander khajetorians, seorang profesor mikroskop probe pemindai di Universitas Radboud di Belanda.
Temperatur yang lebih tinggi meningkatkan energi dalam benda padat, cair, atau gas.Hal yang sama berlaku untuk magnet: pada suhu yang lebih tinggi, rotasi biasanya mulai bergetar.
Khajetoorians mengatakan, “perilaku magnetik neodymium yang kami amati sebenarnya bertentangan dengan apa yang terjadi 'biasanya'.”“Ini sangat berlawanan dengan intuisi, seperti air yang berubah menjadi es saat dipanaskan.”
Fenomena yang berlawanan dengan intuisi ini tidak umum terjadi di alam – hanya sedikit material yang diketahui berperilaku salah.Contoh terkenal lainnya adalah garam Rochelle: muatannya membentuk pola yang teratur pada suhu yang lebih tinggi, namun terdistribusi secara acak pada suhu yang lebih rendah.
Deskripsi teoretis yang kompleks tentang kaca spin adalah tema Hadiah Nobel Fisika 2021.Memahami cara kerja kaca berputar ini juga penting untuk bidang sains lainnya.
Khajetoorians berkata, “jika kita akhirnya dapat mensimulasikan perilaku material ini, maka kita juga dapat menyimpulkan perilaku sejumlah besar material lainnya.”
Potensi perilaku eksentrik terkait dengan konsep degenerasi: banyak keadaan berbeda yang memiliki energi yang sama, dan sistem menjadi frustrasi.Suhu dapat mengubah situasi ini: hanya keadaan tertentu yang ada, sehingga sistem dapat memasuki suatu mode secara eksplisit.
Perilaku aneh ini dapat digunakan dalam penyimpanan informasi baru atau konsep komputasi, seperti komputasi seperti otak.
Waktu posting: 05 Agustus-2022
