Nuwe "swaai" toestand van materie in 'n element van die periodieke tabel

"In 'n pot van heuning, kan jy dink dat die eens duidelike areas wat melkerige geel draai gegaan het slegte. Maar eerder, die pot van heuning begin om kristalliseer. Dit is hoe jy kan die" ouer "proses in neodymium sien." Alexander Khajetoorians, professor in Scanning probe mikroskopie, saam met professor Mikhail Kats Nelson en assistent-professor Daniel Wegner, het bevind dat die materiaal neodymium optree in 'n komplekse magnetiese manier dat niemand nog ooit gesien het voor in 'n element op die periodieke tabel.

Swaai magnete en glase

Magnete word gedefinieer deur 'n noord- en suidpool. Dissektering 'n gereelde yskasmagneet, vind 'n mens baie atoom magnete, sogenaamde "draai", wat al in lyn langs dieselfde rigting en definieer die noord- en suidpool. Heel anders, kan 'n paar allooi materiaal 'n "spin glas, 'lukraak geplaas draai wys in alle vorme van aanwysings wees. Spin bril lei hul naam-wille van die amorfe veranderende struktuur van die atome in 'n stuk glas. Op hierdie manier, spin bril skakel magnetiese gedrag te verskynsels in sagter saak, soos vloeistowwe en gels.

Spin bril is bekend om soms voorkom in legerings, wat kombinasies van metale met een of meer ander elemente en met 'n amorfe struktuur is, maar nooit in suiwer elemente van die periodieke tabel. Verbasend, Radboud navorsers het bevind dat die atoom draai van 'n perfek geordende stuk van die seldsame aard element neodymium vorm patrone wat dwarreling soos 'n heliks maar voortdurend verander die presiese patroon van die heliks. Dit is die manifestasie van 'n nuwe fase van materie bekend as 'n "self-geïnduseerde spin glas.

Sien die magnetiese struktuur

"In Nijmegen, ons is spesialiste in scanning tunneling microscopie (STM). Dit stel ons in staat om die struktuur van individuele atome te sien, en ons kan die noord- en suidpole van die atome op te los," Wegner verduidelik. "Met hierdie vooruitgang in hoë-presisie beelding, was ons in staat om die gedrag in neodymium ontdek, omdat ons die ongelooflike klein veranderinge in die magnetiese struktuur kan oplos. Dit is nie 'n maklike ding om te doen."

A materiaal wat optree soos neurone

Hierdie bevinding open die moontlikheid dat hierdie komplekse en glas magnetiese gedrag ook in ontelbare nuwe materiaal, insluitend ander elemente op die periodieke tabel kan in ag geneem word. Khajetoorians: "Dit sal handboek kennis van die basiese eienskappe van materie te verfyn Maar dit sal ook 'n bewys grond nuwe teorieë waar ons fisika kan 'n skakel na ander velde, byvoorbeeld, teoretiese neurowetenskap te ontwikkel.."

"Die kompleks evolusie van neodymium mag 'n platform te boots basiese gedrag wat in kunsmatige intelligensie wees," Khajetoorians voort. "Al die komplekse patrone wat kan gestoor word in hierdie materiaal kan gekoppel word aan beeldherkenning."

Met die bevordering van Ai en sy groot energie-voetspoor, daar is toenemende vraag na materiaal wat brein-agtige take kan verrig direk in hardeware te skep. "Jy kan nooit 'n brein geïnspireer rekenaar met 'n eenvoudige magnete te bou, maar materiaal met hierdie komplekse gedrag kan wees geskikte kandidate," Khajetoorians sê.