اعلی درجہ حرارت پر نیوڈیمیم 'منجمد' ہوجاتا ہے

جب مقناطیسی مواد گرم کیا گیا تو محققین نے ایک عجیب و غریب سلوک کا مشاہدہ کیا۔ جب درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے تو ، اس مواد میں مقناطیسی اسپن مستحکم موڈ میں "جم" جاتا ہے ، جو عام طور پر اس وقت ہوتا ہے جب درجہ حرارت گرتا ہے۔ محققین نے اپنے نتائج کو نیچر فزکس کے جریدے میں شائع کیا۔

محققین کو یہ رجحان نیوڈیمیم مادوں میں ملا۔ کچھ سال پہلے ، انہوں نے اس عنصر کو "خود حوصلہ افزائی اسپن گلاس" کے طور پر بیان کیا۔ اسپن گلاس عام طور پر ایک دھات کا مصر ہوتا ہے ، مثال کے طور پر ، لوہے کے جوہری تصادفی طور پر تانبے کے جوہری کے گرڈ میں مل جاتے ہیں۔ ہر لوہے کا ایٹم ایک چھوٹے مقناطیس ، یا اسپن کی طرح ہوتا ہے۔ یہ تصادفی طور پر رکھے ہوئے گھماؤ کو مختلف سمتوں میں پوائنٹس کرتے ہیں۔

روایتی اسپن شیشوں کے برعکس ، جو تصادفی طور پر مقناطیسی مواد کے ساتھ مل جاتے ہیں ، نیوڈیمیم ایک عنصر ہے۔ کسی بھی دوسرے مادے کی عدم موجودگی میں ، یہ کرسٹل شکل میں وٹرفیفیکیشن کے طرز عمل کو ظاہر کرتا ہے۔ گردش ایک سرپل کی طرح گردش کا ایک نمونہ بناتی ہے ، جو بے ترتیب اور مسلسل بدلتی رہتی ہے۔

اس نئی تحقیق میں ، محققین نے پایا کہ جب انہوں نے نیوڈیمیم کو -268 ° C سے -265 ° C سے گرم کیا تو ، اس کی اسپن "منجمد" ٹھوس نمونہ میں ، جس سے زیادہ درجہ حرارت پر مقناطیس تشکیل دیا جاتا ہے۔ جیسے جیسے مواد ٹھنڈا ہوتا ہے ، تصادفی طور پر گھومنے والا سرپل پیٹرن لوٹتا ہے۔

نیدرلینڈ کی رڈباؤڈ یونیورسٹی میں اسکیننگ تحقیقات مائکروسکوپ پروفیسر الیگزینڈر کھجیٹورینز نے کہا ، "عام طور پر 'منجمد' کا یہ طریقہ مقناطیسی مواد میں نہیں ہوتا ہے۔

اعلی درجہ حرارت ٹھوس ، مائعات یا گیسوں میں توانائی میں اضافہ کرتا ہے۔ میگنےٹ پر بھی یہی لاگو ہوتا ہے: زیادہ درجہ حرارت پر ، گردش عام طور پر گھومنے پھرنے لگتا ہے۔

کھجیٹورینز نے کہا ، "نیوڈیمیم کے مقناطیسی سلوک جو ہم نے مشاہدہ کیا ہے وہ دراصل 'عام طور پر' ہونے والے واقعات کے منافی ہے۔" "یہ کافی حد تک بدیہی ہے ، بالکل اسی طرح جیسے پانی گرم ہونے پر برف میں بدل جاتا ہے۔"

یہ متضاد رجحان فطرت میں عام نہیں ہے - کچھ مواد غلط طریقے سے برتاؤ کرنے کے لئے جانا جاتا ہے۔ ایک اور معروف مثال روچیل نمک ہے: اس کے معاوضے زیادہ درجہ حرارت پر ایک آرڈرڈ نمونہ تشکیل دیتے ہیں ، لیکن کم درجہ حرارت پر تصادفی طور پر تقسیم کیے جاتے ہیں۔

اسپن گلاس کی پیچیدہ نظریاتی وضاحت طبیعیات میں 2021 نوبل انعام کا موضوع ہے۔ سائنس کے دوسرے شعبوں کے لئے یہ اسپن شیشے کس طرح کام کرتے ہیں یہ سمجھنا بھی اہم ہے۔

کھجیٹورینز نے کہا ، "اگر ہم آخر کار ان مواد کے طرز عمل کی تقلید کرسکتے ہیں تو ، یہ بڑی تعداد میں دوسرے مواد کے طرز عمل کا بھی اندازہ لگا سکتا ہے۔"

ممکنہ سنکی سلوک انحطاط کے تصور سے متعلق ہے: بہت سی مختلف ریاستوں میں ایک جیسی توانائی ہوتی ہے ، اور یہ نظام مایوس ہوجاتا ہے۔ درجہ حرارت اس صورتحال کو تبدیل کرسکتا ہے: صرف ایک مخصوص ریاست موجود ہے ، جس سے نظام کو واضح طور پر کسی موڈ میں داخل ہونے دیا جاسکتا ہے۔

اس عجیب و غریب سلوک کو نئے انفارمیشن اسٹوریج یا کمپیوٹنگ تصورات میں استعمال کیا جاسکتا ہے ، جیسے کمپیوٹنگ جیسے دماغ۔