Как возникает новый тип самообразующегося спинового стекла

N+1Наука

Спиновое стекло самообразовалось в монокристаллических островках неодима

Алексей Дмитриев

Daniel Werner

Изучение микроскопической магнитной структуры объемных монокристаллических островков неодима показало, что в них возникает новый тип самообразующегося спинового стекла. В таком стекле отсутствует структурный беспорядок, а магнитный беспорядок возникает за счет различных взаимодействий между отдельными спинами, имеющими противоположные знаки. В работе, опубликованной в журнале Science, ученые показали связь между магнитной и кристаллической структурой островков, а также изучили характерный для спиновых стекол эффект старения.

В обычном стекле атомы расположены хаотично, это аморфное вещество. Термин «спиновое стекло» возник по аналогии с обычным стеклом для описания вещества с аморфным расположением магнитных моментов. Спиновое стекло — это вещество с такой магнитной структурой, при которой магнитные моменты отдельных атомов хаотично ориентированы в пространстве. В отличие от ферромагнетиков и антиферромагнетиков (которые можно назвать магнитными кристаллами), в спиновых стеклах нет упорядочения магнитных моментов (говоря строже — отсутствует дальний порядок).

Структура спинового стекла возникает из-за наличия косвенного обменного взаимодействия между магнитными ионами — РККИ-обменного взаимодействия, которое создается общими электронами проводимости. Оно имеет меняющийся в зависимости от расстояния знак, в отличие от магнитного взаимодействия, которое минимизирует энергию при антипараллельной ориентации спинов. Наличие двух конкурирующих взаимодействий при добавлении структурного беспорядка приводит к неупорядоченной и сложной магнитной структуре.

Спиновое стекло образуется ниже некоторой характерной температуры. Структура магнитных моментов в нем практически стабильна, однако наблюдается небольшое изменение (дрейф) магнитного момента со временем. Это явление называется магнитной вязкостью (или магнитным старением) и отчасти напоминает медленное течение стекла.

Типичное спиновое стекло представляет собой сплав с включением магнитных примесей в достаточно большой концентрации, от 0,1 до 10 процентов. Магнитные ионы занимают случайные места в решетке сплава, обеспечивая нужный для спинового стекла беспорядок. Однако в 2016 году теоретики описали (1,2) альтернативную ситуацию, при которой спиновое стекло может образоваться в анизотропном кристалле без примесей при наличии все тех же конкурирующих взаимодействий — то есть, при полном отсутствии беспорядка в расположении атомов. Такое вещество стали называть самоорганизующимся спиновым стеклом.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Жарим правильно: 5 правил идеального сочного стейка своими руками от шеф-повара Жарим правильно: 5 правил идеального сочного стейка своими руками от шеф-повара

Советы от шефа и тот самый рецепт, который может стать твоим фирменным

Playboy
13 фактов к 13-летию iPhone — первого смартфона в современном виде 13 фактов к 13-летию iPhone — первого смартфона в современном виде

Первый iPhone оказался настоящей революцией

Популярная механика
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Псевдотсуги Мензиса замедлят свой рост в ответ на потепление Псевдотсуги Мензиса замедлят свой рост в ответ на потепление

Псевдотсуги Мензиса станут поглощать меньше углекислого газа

N+1
Радость движения Радость движения

Если не хочется заниматься спортом, можно заняться танцами

Psychologies
Любимые автомобили Марка Уолберга Любимые автомобили Марка Уолберга

Удивительно, как в его гараже уживаются гоночные модели и минивэны

GQ
Великий комбинатор Великий комбинатор

Знаменитый аферист времен великой депрессии Виктор Люстиг

Вокруг света
Обнюхано. Мин нет: как работают собаки-саперы Обнюхано. Мин нет: как работают собаки-саперы

Четвероногим саперам безработица не грозит

Популярная механика
«Кровавая» работа природы и врачей «Кровавая» работа природы и врачей

Как можно избежать осложнений при переливании крови

Наука и жизнь
Микрофлюидика помогла смоделировать эмбриональное развитие нервной трубки Микрофлюидика помогла смоделировать эмбриональное развитие нервной трубки

Ее клетки дифференцировались по путям разных отделов мозга

N+1
Как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это так важно Как долго нейтрон «живет» в космосе и почему это так важно

Ученые измерили продолжительность жизни нейтрона в космическом пространстве

Популярная механика
Единственный российский фотограф агентства Magnum Георгий Пинхасов — о Тарковском, Картье-Брессоне и портрете России Единственный российский фотограф агентства Magnum Георгий Пинхасов — о Тарковском, Картье-Брессоне и портрете России

Единственный российский участник Magnum Photos — почему он презирает снобизм

Forbes
Куда и за сколько поехали отдыхать россияне в этом году Куда и за сколько поехали отдыхать россияне в этом году

Туроператоры фиксируют существенный рост спроса на российские направления

Forbes
Как восстановиться после насилия со стороны партнера? Как восстановиться после насилия со стороны партнера?

Слишком многие женщины сталкивались с домашним насилием

Psychologies
Петр Кабин хочет, чтобы кофе в стаканчиках продавался с бумажной крышкой. Большой бизнес в него не верит. Поверите вы? Петр Кабин хочет, чтобы кофе в стаканчиках продавался с бумажной крышкой. Большой бизнес в него не верит. Поверите вы?

Как монетизировать тренд на осознанность?

Inc.
7 секретов традиционной русской свадьбы 7 секретов традиционной русской свадьбы

Припевки и корилки, запытывания, гадания и другие свадебные обряды на Руси

Культура.РФ
Кимин Ким Кимин Ким

Кимин Ким стал премьером Мариинского театра в 23 года

Собака.ru
Гаджеты смогут определять наш характер по фото? Гаджеты смогут определять наш характер по фото?

«Свет мой, зеркальце, скажи, да всю правду доложи…»

Psychologies
Всему своё время: пять причин не торопиться с замужеством Всему своё время: пять причин не торопиться с замужеством

Почему не стоит называть девушек «старородками» и пугать их разбитым корытом

Cosmopolitan
Жестокая доброта: почему никогда нельзя жалеть слабых сотрудников и как от них избавиться Жестокая доброта: почему никогда нельзя жалеть слабых сотрудников и как от них избавиться

Как вычислить слабых сотрудников?

Forbes
Американский литературный критик нашла связь между произведениями Льва Толстого и протестами в США Американский литературный критик нашла связь между произведениями Льва Толстого и протестами в США

Взгляды позднего Льва Толстого оказались очень близки американцам

Esquire
11 лучших песен на тарабарских и выдуманных языках 11 лучших песен на тарабарских и выдуманных языках

Иногда тебя может прославить гениальное «Бдум-бдум-бдум ша-лала-бдыщ»

Maxim
От «Рождения нации» до «Левиафана»: фильмы, которые изменили наш взгляд на мир От «Рождения нации» до «Левиафана»: фильмы, которые изменили наш взгляд на мир

Фильмы, которые оказали влияние на реальную жизнь и на настроения масс людей

РБК
Почему меня возбуждают очкарики? Почему меня возбуждают очкарики?

Их выбор неизменно останавливается на мужчинах в очках

Psychologies
«Он боялся тратить деньги»: как арестованный глава РВК управлял компанией и что из этого вышло «Он боялся тратить деньги»: как арестованный глава РВК управлял компанией и что из этого вышло

Как Александр Повалко оказался под домашним арестом за инвестицию

Forbes
Ученые разгадали тайны крепости Пор-Бажын Ученые разгадали тайны крепости Пор-Бажын

Строительство крепости началось летом 777 года

Популярная механика
«С утра я на подиуме, а вечером уже меняю кому-то унитаз»: Надя LERTULO, модель агентства Lumpen «С утра я на подиуме, а вечером уже меняю кому-то унитаз»: Надя LERTULO, модель агентства Lumpen

Моделью Надя стала в 37 лет, благодаря фотографии спины, сделанной на стройке

Домашний Очаг
Саша Филипенко Саша Филипенко

Главный писатель из поколения 30-летних вынес очередной приговор обществу

Собака.ru
«Большую часть денег я хотел бы потратить при жизни»: почему миллиардер Светаков решил оставить детям «минимум» «Большую часть денег я хотел бы потратить при жизни»: почему миллиардер Светаков решил оставить детям «минимум»

Миллиардер Александр Светаков о том, почему к капиталу нужно быть готовым

Forbes
Как сделать идеальный кофе дома: 6 советов экспертов Как сделать идеальный кофе дома: 6 советов экспертов

Как полной насладиться своим бодрящим напитком

Playboy
Открыть в приложении