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

Можно ли жить без сожалений? Можно ли жить без сожалений?

Причина сожалений – убеждение, что наша жизнь могла бы быть лучше

Psychologies
Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку Qiwi решила продать карты рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Группа Qiwi Plc продает свой проект карт рассрочки «Совесть» Совкомбанку

Forbes
Анекдот месяца Анекдот месяца

Анекдот месяца

Playboy
Автобан Автобан

«Автобан» — одна из трех крупнейших дорожно-строительных компаний России

РБК
6 ошибок, которые мы совершаем, пытаясь выглядеть сексуально — как их исправить? 6 ошибок, которые мы совершаем, пытаясь выглядеть сексуально — как их исправить?

Разбираем популярные женские ошибки, которые делают образ вульгарным

Cosmopolitan
Выключи, мне дует: как не простудиться под кондиционером Выключи, мне дует: как не простудиться под кондиционером

Подбираем комфортный режим работы кондиционера

CHIP
Тактильный голод: почему нам так нужны прикосновения Тактильный голод: почему нам так нужны прикосновения

Живое касание — это одно из самых сильных ощущений

Psychologies
Как стать внимательным собеседником? 6 советов для продуктивного общения Как стать внимательным собеседником? 6 советов для продуктивного общения

Научись не только слушать, но и слышать

Playboy
10 любимых фильмов ужасов Квентина Тарантино 10 любимых фильмов ужасов Квентина Тарантино

Тарантино плохого не посоветует

Maxim
50 оттенков бедности: о чем на самом деле рассказывает сериал «Чики» 50 оттенков бедности: о чем на самом деле рассказывает сериал «Чики»

На more.tv вышел российский сериал «Чики» Эдуарда Оганесяна

Forbes
«Я, беременная, нашла мужа в стриптиз-клубе»: Анна Седокова о драме личной жизни «Я, беременная, нашла мужа в стриптиз-клубе»: Анна Седокова о драме личной жизни

37-летняя Анна Седокова сегодня – успешная певица и любящая мама троих детей

Cosmopolitan
Мобильный оркестр: какие приложения для прослушивания музыки выбрать Мобильный оркестр: какие приложения для прослушивания музыки выбрать

Существует множество потоковых сервисов для прослушивания музыки

Популярная механика
Инвестиции под арестом: как ослабить силовое давление на венчурный бизнес? Инвестиции под арестом: как ослабить силовое давление на венчурный бизнес?

Какие последствия может иметь силовое давление на венчурных инвесторов?

Forbes
Парижский синдром: почему у японских туристов, приезжающих во Францию, развиваются психические расстройства Парижский синдром: почему у японских туристов, приезжающих во Францию, развиваются психические расстройства

Почему японцы болеют "парижским синдромом" и стоит ли его опасаться туристам

Esquire
Режиссер Дэвид Кроненберг — о теориях заговора, рептилоидах и всемогущей русской мафии Режиссер Дэвид Кроненберг — о теориях заговора, рептилоидах и всемогущей русской мафии

Почему люди хотят верить в рептилоидов, козни иллюминатов и самолет с мертвецами

Esquire
Кофе с лимоном: польза и вред, плюс лучшие рецепты Кофе с лимоном: польза и вред, плюс лучшие рецепты

Волшебное средство или пустышка?

Playboy
«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
7 самых ненужных побед в истории 7 самых ненужных побед в истории

Иногда победа дается такой ценой, что ее смело можно считать поражением

Maxim
А это нормально? А это нормально?

Что делать, если твой мужчина слишком увлекся ЗОЖ

Лиза
Мода для всех: кто создает одежду для людей с инвалидностью Мода для всех: кто создает одежду для людей с инвалидностью

Что из себя представляет адаптивная мода сегодня

GQ
«Против часовой стрелки: Что такое старение и как с ним бороться» «Против часовой стрелки: Что такое старение и как с ним бороться»

Почему возрастные изменения — это не всегда плохо. Объясняет Полина Лосева

N+1
«Если ребенок — наркоман». Советы матерям «Если ребенок — наркоман». Советы матерям

Что делать матери, если ее взрослый ребенок — наркоман или алкоголик?

Psychologies
7 работ Валентина Серова и их история 7 работ Валентина Серова и их история

В начале XX века Валентин Серов был одним из самых известных и модных художников

Культура.РФ
10 фактов об Альберте Эйнштейне 10 фактов об Альберте Эйнштейне

Подборка интересных деталей из биографии Альберте Эйнштейне

Популярная механика
“Дикая роза” и “Просто Мария”: как сейчас выглядят актеры любимых сериалов 90-х “Дикая роза” и “Просто Мария”: как сейчас выглядят актеры любимых сериалов 90-х

Что стало с главными героями мексиканских сериалов 90-х?

Cosmopolitan
Ножки-сухарики. История одного воспоминания Ножки-сухарики. История одного воспоминания

Порой достаточно свести двух умирающих людей, чтобы тем самым продлить их жизнь

СНОБ
Будни физиков-ядерщиков: как и зачем они создают новые изотопы Будни физиков-ядерщиков: как и зачем они создают новые изотопы

Лаборотория, которая открыла самый легкий изотоп менделевия

Популярная механика
Божье число: занимательная математика внутри игрушки Божье число: занимательная математика внутри игрушки

В этом году у самой популярной и самой продаваемой игрушки в мире юбилей

Популярная механика
Перепелиные яйца: польза для мужчин и рекомендации по употреблению Перепелиные яйца: польза для мужчин и рекомендации по употреблению

Маленькие и вкусные

Playboy
Дед Хасан, Котик, Киборг: откуда берутся имена и прозвища криминальных авторитетов Дед Хасан, Котик, Киборг: откуда берутся имена и прозвища криминальных авторитетов

По каким правилам придумывают прозвища в уголовном мире

Esquire
Открыть в приложении