مشترک گروه تحقیقاتی از دانشگاه اوزاکا و دانشگاه توکیو کشف مکانیسم انتقال شیشه که الکترون می تواند تجربه در pyrochlore اکسید کریستال. محققان نشان می دهد که تحریف در شبکه اتمی باعث دو نوع چرخشی درجه آزادی چرخش برای تبدیل شدن به همراه و به شکل یک شیشه دولت در همان دما است. این کار را روشن درک ما از مکانیسم انتقال شیشه ای که یکی از اساسی ترین مشکلات حل نشده در فیزیک.

Pyrochlore اکسیدهای مواد معدنی هستند که دارای فرمول شیمیایی یک2B2O7که در آن است که معمولا نادر زمین یون و B یک انتقال فلز — در این مورد مولیبدن. این یونهای فلزی در فرم کریستال tetrahedra که در گوشه و کنار. الکترون در یون اساسا محدود به هسته اما آنها هنوز هم می تواند در مدار های اطراف هسته و چرخش در اطراف خود است. یک معنا این است که شبیه به حرکات سیارات در منظومه خورشیدی: سیارات در حال چرخش به دور خورشید در حالی که همچنین در حال چرخش به دور خود است.

دانشمندان دریافتند که مدار و چرخش الکترون ها در گوشه های مختلف از tetrahedra در حال تعامل با یکدیگر در یک راه پیچیده است. برخی از جفت چرخش می خواهید به تراز خود محور چرخش موازی اما دیگران می خواهند به چین ضد موازی. متاسفانه هیچ راه ممکن برای پاسخگویی به همه از این به طور همزمان بنابراین دانشمندان می گویند که این چرخش هستند “نا امید.” نتیجه این است که بسیاری از معادل تنظیمات و چرخش تا گیر پایان با اشاره در جهات مختلف حتی در دماهای پایین است. این شناخته شده است به عنوان یک spin-شیشه پس از آن بسیار مشابه دینامیک به خنک کننده از شیشه مذاب به حالت جامد است. است که شیشه ما استفاده می شود به در ویندوز ما و فنجان است در میانی دولت بین جامد و مایع است. این مولکول ها در جای خود ثابت مانند یک جامد — از آنجا که آنها لازم نیست که به اندازه کافی انرژی برای به حرکت می کند — اما آنها مرتب بدون دوربرد سفارش تا حدودی مانند “یخ زده مایع است.”

“اگر چه برخی از سیستم های شناخته شده برای نشان دادن چنین رفتارهای به علت بیرونی اتفاقی به نام ” فرو نشستن اختلال ” ما نشان داده اند که این نیاز به درک glassiness از pyrochlore سیستم می گوید:” اولین نویسنده کتا Mitsumoto.

در حالی که طبیعت اغلب به نظر می رسد به نفع متقارن اشکال وجود دارد موارد که در آن چهار ضلعی کریستال با ثبات تر هستند هنگامی که یک طرف کشیده و یکی دیگر فشرده شده است در یک فرایند به نام Jahn-Teller اعوجاج. محققان دریافتند که این تغییر همراه چرخش مداری و درجه آزادی ساخته شده است که آنها را تحت شیشه ای انتقال در همان دمای بحرانی. “ما خوشحال می شود قادر به کمک به حل یک پازل در منشاء اختلال-اسپین رایگان شیشه” می افزاید: ارشد نویسنده Hajime Yoshino.

این تیم با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری همراه با محاسبات نظری نشان می دهد که در این دمای بحرانی غیر خطی پاسخ به میدان مغناطیسی خارجی می شود بسیار بزرگ به عنوان انتظار می رود برای یک شیشه انتقال.

“ما نشان داده, برای اولین بار چگونه یک ترمودینامیکی شیشه انتقال می تواند رخ دهد در یک دوره ای شبکه بدون فرو نشستن اتفاقی می گوید:” Mitsumoto. “ما امیدواریم که یافته های ما می تواند به بهبود درک از انتقال شیشه به طور کلی.”

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط دانشگاه اوزاکا. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

نرم افزار گرامرلی