Fizikçileri şaşırtan keşif: Manyetik bir malzeme ısıtıldıkça donuyor

Neodymium, bazı mıknatıslarda ve manyetik özellikli hobi eşyalarında kullanılıyor (Wikimedia Commons)

Hollanda'daki Radboud Üniversitesi'nde görev alan Alexander Khajetoorians liderliğindeki bir araştırma ekibi, manyetik bir malzeme üzerinde yaptıkları deneylerde sıradışı bulgulara ulaştı.

Ekip malzemeyi ısıttıkça atomların "donduğunu" ve manyetik dönüşlerin durma noktasına geldiğini gördü.

Bu normalde malzemenin soğutulmasıyla gözlemlenen bir fenomendi.

Uzmanlara göre düzensiz manyetik malzemeler belirli bir miktarda soğutulduğunda atomları "donar" ve dönüşlerini durdurarak, statik bir düzende kalır.

Hakemli bilimsel dergi Nature'da yayımlanan yeni araştırmada ise ilk kez bunun tam tersi gözlemlendi.

Khajetoorians, "Gözlemlediğimiz neodimyumdaki manyetik davranış aslında 'normalde' olanın tam tersiydi" diye konuştu:

Isıtıldığında buz küpüne dönüşen su gibi… Bu epey mantıksız.

Demir, kobalt, nikel veya çelik gibi malzemeler, herhangi bir mıknatısın etki alanı içindeyken o mıknatısın manyetik alan çizgileriyle aynı yönde hizalanıyor. Bu tür "işbirlikçi" malzemelere "ferromanyetik madde" adı veriliyor.

Ancak bazı bakır ve demir alaşımlarında atomlar epey rastgele dönüyor. Saf neodimyum da bu maddelerden biri. Önceden bunların daha işbirlikçi davranması için soğutulması gerektiği düşünülüyordu.

Ancak araştırma ekibine göre yeni keşfedilen özelliği, bu stratejinin her maddede işe yaramayacağını ortaya koydu.

Neodimiyumun değişen sıcaklıklarda nasıl davrandığını araştırmak isteyen fizikçiler, deneylerde maddenin sıcaklığını -268 dereceden -265 dereceye çıkardı.

Bunun ardından neodimyum atomlarında donma durumunun tetiklendiği görüldü. Fizikçiler neodimyumu tekrar soğuttuğunda, dönüşler yeniden kargaşa halini aldı.

Ekibe göre sıcaklığın artmasıyla düzensizlikten düzenin ortaya çıktığı bu tuhaf davranışın arkasındaki mekanizma ancak ileri araştırmalarla ortaya çıkarabilir.

Khajetoorians, şu açıklamalarda bulundu:

Sonuçta bu malzemelerin davranışlarının modelini çıkarabilirsek, çok çeşitli diğer malzemelerin davranışlarını da tahmin edebilir hale geliriz.

 

Independent Türkçe, Science Alert, SciTechDaily

Derleyen: Çağla Üren


PAYLAŞ