Fizikçileri Şaşırtan Keşif: Manyetik Bir Malzeme Isıtıldıkça Donuyor
“Isıtıldığında buz küpüne dönüşen su gibi… Bu epey mantıksız”
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.
Kaynak: Fizikçileri Şaşırtan Keşif: Manyetik Bir Malzeme Isıtıldıkça Donuyor
Evrendeki Manyetik Alanlar Nasıl Ortaya Çıktı?
Evren’deki ‘tohum’ manyetik alanlar ilk aşamada nasıl oluştu? Araştırmacılar yüzyıllardır cevabı aranan bu soruya iyi bir yanıt bulmuş gibi görünüyor.
Uzaya baktığımız zaman gördüğümüz astrofiziksel nesnelerin tamamı manyetik alanlara gömülü haldedir. Bu durum sadece yıldızların ve gezegenlerin çevresinde değil, galaksiler ve galaktik kümeler arasındaki derin boşlukta da böyledir. Bu alanlar -tipik olarak bir buzdolabı mıknatısından çok daha- zayıftır ama evrensel dinamikler üzerinde derin etkileri olması nedeniyle, dinamik açıdan önem taşırlar. Onlarca yıldır süren yoğun ilgi ve araştırmalara karşın, kozmik manyetik alanların kökeni, kozmoloji alanındaki en derin sırlardan biri olmayı sürdürüyor.