Niezwykłe właściwości nanopowłok lodu spinowego
|
Cienie powÅ‚oki lody spinowego wykazujÄ… zaskakujÄ…ce wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci, które mogÄ… pomóc w zastosowaniu prÄ…du magnetycznego (ang. magnetricity), odpowiednika elektrycznoÅ›ci wykorzystujÄ…cego energiÄ™ magnetycznÄ….
Grupa naukowców z London Centre of Nanotechnology we wspóÅ‚pracy z badaczami z Oxfordu i Cambridge odkryÅ‚a, wbrew oczekiwaniom, iż Trzecie Prawo Termodynamiki może zostać przywrócone w cienkich powÅ‚okach magnetycznego materiaÅ‚u nazywanego lodem spinowym.
W otaczajÄ…cym nas Å›wiecie zawsze możliwe jest ochÅ‚odzenie jakiejkolwiek substancji, jednak wg naukowców istnieje limit tego, jak chÅ‚odne może być ciaÅ‚o, tzw. „zero absolutne”, wynoszÄ…ce -273 stopnie Celsjusza. W temperaturze zera absolutnego entropia substancji (czyli miara stopnia nieuporzÄ…dkowania atomów) także powinna wynosić zero. Koncepcja ta nosi nazwÄ™ Trzeciego Prawa Termodynamiki.
Najbardziej znanym wyjÄ…tkiem od tej reguÅ‚y jest lód spinowy, w którym atomowe momenty magnetyczne lub „spiny”, pozostajÄ… nieuporzÄ…dkowane w temperaturze zera absolutnego, co nadaje tej substancji unikalne wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci, w szczególnoÅ›ci tzw. „monopole magnetyczne”.
Ostatnio naukowcom udaÅ‚o siÄ™ po raz pierwszy utworzyć cienkie powÅ‚oki lodu spinowego o gruboÅ›ci zaledwie kilku nanometrów. W temperaturze ok. póÅ‚ stopnia powyżej zera absolutnego prawidÅ‚owa entropia lodu spinoweo zaczyna zanikać. Przy użyciu dyfrakcji promieni X na LCN naukowcy pokazali, że powÅ‚oki stajÄ… siÄ™ lekko napiÄ™te na podÅ‚ożu, co w efekcie powoduje zanik entropii.
Dr Laura Bovo, gÅ‚ówna autorka dokumentu mówi: „Nasze odkrycie otwiera możliwoÅ›ci kontroli i manipulacji prÄ…dem magnetycznym i magnetycznymi monopolami na lodzie spinowym”, natomiast prof. Steve Bramwell dodaje: „To, że Trzecia Zasada Termodynamiki nie ma zastosowania do lodu spinowego jest bardzo interesujÄ…cym zagadnieniem do rozważenia przez podstawowÄ… fizykÄ™”.
ŹródÅ‚o artykuÅ‚u:
http://nanonet.pl
http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=29625
ŹródÅ‚o grafiki:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IceBlockNearJoekullsarlon.jpg
Czy wiesz, że ...
Polacy nie gÄ™si na manganie umiejÄ… pisać. Polscy naukowcy zapisali informacje na pojedynczym atomie manganu co ma duże znaczenie dla wzrostu mocy komputerów.
więcej informacji
Obszary badań i rozwoju
