Nova 'girando' estado da matéria descoberto em um elemento da tabela periódica

"Em um pote de mel, você pode pensar que o outrora áreas claras que ficou amarelo leitoso tem mau ido. Mas em vez disso, a jarra de arranques mel cristalizar. Isso é como você pode perceber o processo de 'envelhecimento' em neodímio." Alexander Khajetoorians, professor em microscopia de varredura por sonda, juntamente com o professor Mikhail Katsnelson e professor assistente Daniel Wegner, descobriu que se comporta de neodímio materiais de uma maneira magnética complexo que ninguém viu nunca em um elemento na tabela periódica.

Girando ímãs e óculos

Ímãs são definidos por um pólo norte e sul. Dissecando um imã de geladeira regular, encontra-se muitas ímãs atômicos, os chamados 'gira', que estão todos alinhados ao longo da mesma direção e definir o pólo norte e sul. Bastante diferente, alguns materiais de liga pode ser um 'copo de centrifugação,' rotações colocados aleatoriamente apontar em todos os tipos de instruções. vidros de spin derivam seu nome-causa da evolução da estrutura amorfa dos átomos numa peça de vidro. Desta forma, vidros de spin ligar comportamento magnético a fenômenos na matéria mais suave, como líquidos e géis.

vidros de spin têm sido conhecidos por ocorrer, por vezes, nas ligas, que são combinações de metais com um ou mais outros elementos e com uma estrutura amorfa, mas nunca em elementos puros da tabela periódica. Surpreendentemente, os pesquisadores Radboud descobriram que os spins nucleares de um pedaço perfeitamente ordenado das terras-raras padrões de forma neodímio elemento que turbilhão como uma hélice, mas constantemente mudar o padrão exato da hélice. Esta é a manifestação de um novo estado da matéria chamado de 'auto-indução de vidro de spin'.

Vendo a estrutura magnética

"Em Nijmegen, somos especialistas em microscopia de tunelamento (STM). Ela nos permite ver a estrutura de átomos individuais, e nós podemos resolver os pólos norte e sul dos átomos", explica Wegner. "Com este avanço em imagem de alta precisão, fomos capazes de descobrir o comportamento em neodímio, porque poderíamos resolver os incrivelmente pequenas mudanças na estrutura magnética. Isso não é uma coisa fácil de fazer."

Um material que se comporta como os neurónios

Esta descoberta abre a possibilidade de que este comportamento magnético complexo e vítreo também pode ser observado em novos materiais incontáveis, incluindo outros elementos na tabela periódica. Khajetoorians: "Ele vai refinar livro conhecimento das propriedades básicas da matéria, mas que também irá fornecer um campo de provas para desenvolver novas teorias onde podemos apontam física para outros campos, por exemplo, neurociência teórica.".

"A evolução complexo de neodímio pode ser uma plataforma para imitar o comportamento básico utilizado na inteligência artificial," Khajetoorians continua. "Todos os padrões complexos que podem ser armazenados neste material pode ser ligado a reconhecimento de imagem."

Com o avanço da AI e sua grande pegada de energia, há uma demanda crescente para criar materiais que podem executar tarefas cerebrais semelhantes diretamente no hardware. "Você nunca poderia construir um computador de inspiração cérebro com ímãs simples, mas os materiais com este comportamento complexo poderia ser candidatos adequados", Khajetoorians diz.