TIN TỨC
Hợp kim đất hiếm “đóng băng” khi bị đun nóng
Th4
Đây là một hiện tượng vật lý lạ lùng cho đến nay vẫn chưa có lời giải đáp. Bởi lẽ, nó đi ngược lại với tất cả những quy luật vận động của vật chất. Hãy cùng bài viết sau khai thác sâu và làm rõ hơn về đề tài có phần kỳ quặc này.
Neodymium phản ứng khác thường khi bị đun nóng
Không sai, đó chính là hợp kim khá quen thuộc với chúng ta. Phần lớn các loại nam châm trên thế giới hiện nay đều được sản xuất từ nguyên tố này. Thế nhưng gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra điểm lạ thường về hợp kim này. Chúng sẽ bị “đóng băng” trong quá trình đun nóng, trái ngược với quy luật vận động của các nguyên tử chất rắn ở nhiệt độ cao.
Các loại nam châm theo lẽ thường đều bị đông cứng khi gặp nhiệt độ thấp. Ngược lại, chúng sẽ bị nóng lên khi gặp nhiệt độ cao. “Hành vi của các từ tính trong neodymium mà chúng tôi quan sát được thực sự trái ngược với những điều mà bình thường sẽ xảy ra”, Alexander Khajetoorians – nhà vật lý tại Đại học Radboud (Hà Lan) cho biết. “Điều này khá phi thực tế, giống như nước lỏng trở thành một khối đá rắn khi nó nóng lên”.
Cách giải thích chi tiết cho hiện tượng “đóng băng” của Neodymium
Đây không phải là lần đầu tiên xuất hiện tình trạng một hợp kim “đóng băng” khi bị đun nóng. Trong quá khứ, một số vật liệu như hợp kim của đồng và sắt cũng xảy ra trường hợp tương tự. Trạng thái này có tên gọi là thủy tinh quay (spin glass).
Để thử nghiệm, nhà vật lý Benjamin Verlhac cùng các nhà khoa học khác đã tăng nhiệt độ từ -268 độ C lên -265 độ C. Kết quả là trạng thái đóng băng thực sự đã xảy ra. Điều này cũng diễn ra ở các kim loại khác có các nguyên tử sắp xếp ngẫu nhiên.
Đáng chú ý, khi các nhà khoa học thử làm nguội Neodymium trở lại, các vòng quay nguyên tử một lần nữa rơi vào tình trạng hỗn loạn. Và lý do gây ra hiện tượng này vẫn chưa thể được giải thích thấu đáo.
Theo phỏng đoán của một số nhà nghiên cứu, việc gia giảm nhiệt độ đã gây nên tình trạng “Geometrical Frustration”. Dịch nôm na tức là “Xáo trộn cấu trúc hình học ” của kim loại. Họ cũng cho biết có khả năng các liên kết của Neodymium đã bị suy yếu khi gia tăng hoặc giảm nhiệt độ. Từ đó, dẫn đến tình trạng bị “đóng băng ” khi đun nóng.
Tuy nhiên, vấn đề này vẫn chưa được lý giải hoàn toàn về nguyên nhân thật sự dẫn đến hiện tượng ấy.
Kết luận chung
Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng điều này sẽ mang đến ý nghĩa vượt xa góc độ vật lý học. Nhân loại có thể tìm ra những quy luật vận động và biến chuyển khác của vật chất. Mong rằng trong một tương lai gần, khoa học sẽ có thể đưa ra được một lời giải thích cặn kẽ, thuyết phục hơn.