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

Ингибитор гепараназы защитил мышей от диабетического поражения глаз и почек Ингибитор гепараназы защитил мышей от диабетического поражения глаз и почек

Ингибитор гепараназы сохранил толщину и функции эндотелиального гликокаликса

N+1
Помолчите хоть немного. Как шум вокруг нас мешает творить, работать и просто жить Помолчите хоть немного. Как шум вокруг нас мешает творить, работать и просто жить

Отрывок из книги Райана Холидея «Сила спокойствия»

Forbes
Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией Алирокумаб оказался эффективен и безопасен для детей с семейной гиперхолестеринемией

Алирокумаб эффективно снижает уровень холестерина у детей с гиперхолестеринемией

N+1
«Реальной альтернативы Байконуру до сих пор нет» «Реальной альтернативы Байконуру до сих пор нет»

Какое будущее ждет главный советский космодром

Огонёк
3 реальные причины, почему вы еще не достигли своих целей 3 реальные причины, почему вы еще не достигли своих целей

Как провести самоанализ, чтобы идти в правильном направлении

Psychologies
Совсем не смешно Совсем не смешно

Как не превращать юмор в оружие буллинга?

Лиза
Елена Проклова, Наталья Селезнева и еще 8 советских актрис в купальниках Елена Проклова, Наталья Селезнева и еще 8 советских актрис в купальниках

Мы решили вспомнить самые яркие образы советских актрис в купальниках

Cosmopolitan
Кирилл Нагиев Кирилл Нагиев

Артист Театра Ленсовета сыграл барчука в главном блокбастере 2019 года «Холоп»

Собака.ru
Астрономы объяснили наклон орбиты Деймоса кольцом вокруг древнего Марса Астрономы объяснили наклон орбиты Деймоса кольцом вокруг древнего Марса

Кольцо Марса было сформировано протолуной планеты, из которой родился Фобос

N+1
Диета при гастрите: что есть, чтобы живот не болел Диета при гастрите: что есть, чтобы живот не болел

Все рекомендации по диете при гастрите

Cosmopolitan
Синтез транзисторов на основе нанотрубок ускорили в тысячу раз Синтез транзисторов на основе нанотрубок ускорили в тысячу раз

Исследователи предложили методы быстрого синтеза энергоэффективных транзисторов

N+1
Как мотивировать команду работать в стрессовых условиях Как мотивировать команду работать в стрессовых условиях

В жизни стартапа бывают моменты, когда всей команде приходится работать на износ

Inc.
Конец любви: как меняется наш основной инстинкт Конец любви: как меняется наш основной инстинкт

Любовь, влечение и секс будут у человечества всегда? Как бы не так!

Psychologies
Почему предпринимателям нужно брать пример с тоддлеров Почему предпринимателям нужно брать пример с тоддлеров

Научиться ходить гораздо сложнее, чем кажется

Inc.
Каким получился новый альбом Леди Гаги Каким получился новый альбом Леди Гаги

Писатель Сергей Кумыш рассказал, что захотела сказать миру Леди Гага на этот раз

РБК
Метаморфопсия нарушила связь между восприятием и распознаванием увиденного Метаморфопсия нарушила связь между восприятием и распознаванием увиденного

Оказывается, осознанное восприятие — не то, чем кажется

N+1
Где можно найти хорошую жену и как завоевать ее сердце: главный гид холостяка Где можно найти хорошую жену и как завоевать ее сердце: главный гид холостяка

Надоело одиночество? Сейчас будем это исправлять

Playboy
Правда и мифы о послеродовой депрессии Правда и мифы о послеродовой депрессии

Послеродовая депрессия начинается задолго до рождения ребенка и не проходит сама

Psychologies
«Это нужно отметить»: как распознать первые признаки алкогольной зависимости «Это нужно отметить»: как распознать первые признаки алкогольной зависимости

Алкоголизм и его последствия ежегодно уносят жизни огромного количества людей

Psychologies
Почему меня возбуждают очкарики? Почему меня возбуждают очкарики?

Их выбор неизменно останавливается на мужчинах в очках

Psychologies
10 лучших зарубежных фильмов о подростках 10 лучших зарубежных фильмов о подростках

Мы собрали список из 10 лучших зарубежных фильмов о взрослении

Esquire
Что такое мышцы кора и как их проработать Что такое мышцы кора и как их проработать

Рассказываем, какие тренировки помогут укрепить их наиболее эффективно

Psychologies
Жало: опасное изобретение эволюции Жало: опасное изобретение эволюции

Попробуем немного разобраться в жалящих

Популярная механика
Как государство придает собственному курсу на одичание статус основного закона Как государство придает собственному курсу на одичание статус основного закона

Государство давно рвется считать наши тела своей собственностью

СНОБ
Программа антицеллюлит Программа антицеллюлит

Действенные советы, которые помогут избавиться от «апельсиновой корки»

Здоровье
Он сшил форму, в которой побеждает Хабиб, и увеличил выручку в 16 раз за два года. Он сшил форму, в которой побеждает Хабиб, и увеличил выручку в 16 раз за два года.

Это история предпринимателя из Пензы, который нашел голубой океан

Inc.
Сезонное предложение Сезонное предложение

Какие летние продукты помогут сохранить стройность и зарядиться энергией

Лиза
Новая программа находит родственные участки геномов разных животных Новая программа находит родственные участки геномов разных животных

Инструменты, которые помогают выяснить, насколько два вида близки друг к другу

Популярная механика
Карта детского мира: какие города считаются лучшими для жизни с детьми Карта детского мира: какие города считаются лучшими для жизни с детьми

В этих городах хорошо жить, удобно растить и учить детей

Forbes
12 заповедей идеального босса 12 заповедей идеального босса

Марафон полезных советов, которые сделают тебя королем офиса

Maxim
Открыть в приложении