Nepaprastas radinys iš Atakamos dykumos nepaklūsta fizikos dėsniams. Mokslininkai negali patikėti savo akimis ()
Mokslininkai mato tai kaip praktinio pritaikymo potencialą.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šis nepaprastas kristalas iš Atakamos dykumos nepaklūsta fizikos dėsniams. Mokslininkai negali patikėti savo akimis.
Ne visi kristalai yra vienodi, nes jie skiriasi tiek išvaizda, tiek savybėmis. Fizikai tyrinėja šias medžiagas dėl galimo pritaikymo, ir viena iš tokių medžiagų neseniai patraukė jų dėmesį.
Jos pavadinimas nėra atsitiktinis ir suteikia vertingą užuominą apie mineralo kilmę – Atakamos dykumą. Jis taip pat vizualiai įspūdingas, ir kuo daugiau mokslininkai apie jį sužino, tuo intriguojanti tampa situacija.
Neseniai atlikta eksperimentų serija, skirta atakamito magnetokalorinėms savybėms tirti. Iš pirmo žvilgsnio šis neįprastas magnetinis reiškinys atrodo prieštaraujantis plačiai pripažintiems principams. Kas tiksliai vyksta? Galime sužinoti iš straipsnio, paskelbto žurnale „Physical Review Letters“.
|
Tyrimo autoriai aptaria atakamito reakciją į magnetinio lauko poveikį. Dėl to kinta kristalo temperatūra, o tai vertingas stebėjimas aušinimo technologijų plėtrai. Už šių potencialiai novatoriškų atradimų stovi TU Braunschveigo ir Helmholtz-Zentrum Dresden-Rosendorf atstovai.
Nors pats šio terminio reiškinio egzistavimas buvo žinomas anksčiau, jo kilmė liko didesne paslaptimi. Atakamito demonstruojamas poveikis greičiausiai kyla iš vario jonų, kuriuose yra nesuporuotų elektronų. Kiekvieną iš jų galima palyginti su miniatiūriniu kompasu. Sukiniai kartu sąveikauja su magnetiniais laukais, todėl visą kristalą galima panaudoti praktiškiau.
Būtent toks vario jonų išsidėstymas, pasireiškiantis ilgomis tarpusavyje sujungtų trikampių grandinėmis, sukuria magnetinius rezultatus. Galiausiai atakamite randami sukiniai išsilygina tik tada, kai temperatūra nukrenta iki labai žemų verčių. Kokių? Na, kalbame apie temperatūrą, žemesnę nei -264 °C.
Norėdami tai patvirtinti, vokiečių fizikai nusprendė paveikti atakamitą stipriais magnetiniais laukais. Mėginiai pradėjo vėsti, ir šio reiškinio mastas buvo stebėtinai didelis, nes sumažėjimas pasiekė pusę pradinės kristalo temperatūros. Dėl ribotų žinių šioje srityje mokslininkai pastebėjo staigmeną, kurią iš pradžių buvo sunku paaiškinti.
Tai, kad kalbame apie praktinio pritaikymo potencialą, išlieka labai svarbu. Visų pirma, tai apima sistemų, kurios leidžia energiją taupančiai aušinti arba suskystinti dujas, kūrimą. Vien tik medžiagos paveikus magnetiniais laukais, pakanka, kad sukeltų drastišką temperatūros pokytį. Tolesniuose tyrimuose, naudodama magnetinio rezonanso spektroskopiją, tyrėjų komanda įrodė, kad magnetinio lauko buvimas sutrikdo atakamito magnetinę tvarką.
Remdamiesi modeliavimais, autoriai padarė išvadą, kad šį reiškinį galima paaiškinti. Kas tiksliai vyksta? Vario jonų magnetiniai momentai išsirikiuoja reaguodami į magnetinius laukus, tuo pačiu metu tarpininkaudami silpnam ryšiui su kaimyninėmis grandinėmis. Esama magnetinė tvarka sutrinka, o medžiaga bando stabilizuoti situaciją reguliuodama savo temperatūrą. Todėl nenuostabu, kad mokslininkai mato tai kaip praktinio pritaikymo potencialą.
