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

У Москвы–реки У Москвы–реки

Современный, респектабельный интерьер московской квартиры

SALON-Interior
Как продавать свой продукт в федеральных сетях Как продавать свой продукт в федеральных сетях

Как региональному производителю попасть в крупные супермаркеты?

Inc.
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Сочный краешек Европы Сочный краешек Европы

Жизнь в Португалии течет размеренно и неторопливо

Лиза
Машину отобрали через год после покупки. Как избежать неприятностей? Машину отобрали через год после покупки. Как избежать неприятностей?

Что следует учитывать при покупке машины на вторичном рынке?

РБК
«Если ребенок — наркоман». Советы матерям «Если ребенок — наркоман». Советы матерям

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

Psychologies
Как относились друг к другу Тютчев и Фет? Как относились друг к другу Тютчев и Фет?

Тютчев и Фет не только были знакомы, но и относились друг к другу с теплом

Культура.РФ
«Что-то пошло не так»: когда психолог становится врагом «Что-то пошло не так»: когда психолог становится врагом

Что делать, если тот, кому мы доверяем сокровенное, осознанно причиняет боль?

Psychologies
Профили на портретах со временем сместились назад Профили на портретах со временем сместились назад

На большинстве портретов пространства перед персонажем больше, чем за ним

N+1

Принцесса Диана, несмотря на расставание с Чарльзом, была против развода

Cosmopolitan
Кукурузу начали массово употреблять в пищу через пять тысяч лет после одомашнивания Кукурузу начали массово употреблять в пищу через пять тысяч лет после одомашнивания

Сначала маис в основном использовался для приготовления алкогольных напитков

N+1
10 необычных автографов: от Леонардо да Винчи до Марка Цукерберга 10 необычных автографов: от Леонардо да Винчи до Марка Цукерберга

Объединяет их одно – это очень необычные люди с необычными подписями

Популярная механика
Алина Болотина Алина Болотина

Супермодель из Петербурга делает больше показов, чем Белла Хадид

Собака.ru
Девяностые, двадцатые и эталон сильной женщины: 7 культовых образов Анджелины Джоли на экране Девяностые, двадцатые и эталон сильной женщины: 7 культовых образов Анджелины Джоли на экране

Кинообразы оскароносной актрисы Анджелины Джоли, влияющие на моду до сих пор

Esquire
Как огурчик! Как огурчик!

За 7 дней на этой диете ты потеряешь до 4 кг лишнего веса

Лиза
Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками Клубничный бой: как Павел Грудинин бьется за «Совхоз имени Ленина» со структурами депутата-единоросса, приставами и чиновниками

В «Совхозе имени Ленина» уже третий год идут распри

Forbes
«Мне казалось, весь мир у моих ног» «Мне казалось, весь мир у моих ног»

История топ-модели Катрин Барк напоминает сказку

OK!
Разум и чувства Разум и чувства

Основой интерьера этого загородного дома стало современное ар–деко

SALON-Interior
В зеркале чужих взглядов В зеркале чужих взглядов

Мы все нуждаемся в оценках окружающих, в их реакциях на наши слова и поступки

Psychologies
О старении, феминитивах и джедаях: лучшие новые книги от российских ученых О старении, феминитивах и джедаях: лучшие новые книги от российских ученых

Главные новинки российского научпопа

Forbes
Всемирный потом: правила упорядоченной прокрастинации Всемирный потом: правила упорядоченной прокрастинации

Тайны упорядоченной прокрастинации

Esquire
Учёные нашли способ увеличить ёмкость аккумуляторов с помощью сурьмы: как это работает и есть ли альтернативы Учёные нашли способ увеличить ёмкость аккумуляторов с помощью сурьмы: как это работает и есть ли альтернативы

Группа исследователей попробовала улучшить литий-ионные аккумуляторы

VC.RU
Тина Канделаки: «Поддерживать фигуру – кропотливый труд» Тина Канделаки: «Поддерживать фигуру – кропотливый труд»

Сложно представить, что Тина Канделаки имела проблемы с лишним весом

Худеем правильно
Как «зеленый» предприниматель из Индии обманул Америку. Расследование Forbes USA Как «зеленый» предприниматель из Индии обманул Америку. Расследование Forbes USA

Обещания К.Р. Сридхара американцам обернулись крахом

Forbes
История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней История пластических операций: от Древнего Египта до наших дней

Как развивалась эстетическая хирургия?

Популярная механика
Сервис, который позволяет пользователям зарабатывать до $1 млн: история Udemy Сервис, который позволяет пользователям зарабатывать до $1 млн: история Udemy

Как выходец из Турции создал образовательную онлайн-платформу

Forbes
Умное чаепитие Умное чаепитие

Интервью со Стивеном Твайнингом в головном магазине компании Twinings Tea

Вокруг света
Little Big Little Big

Панк-поп-рейв-группа Little Big стала главным музыкальным продуктом России

Собака.ru
Кризис мотивирует нас развиваться Кризис мотивирует нас развиваться

Как пережить период, когда ясно, что так, как прежде, уже не будет

Psychologies
Детская игра — детские правила? Детская игра — детские правила?

Подход к играм, который доставит радость ребенку и родителям

Psychologies
Открыть в приложении