Ученые доказали, что газ может быть ферромагнетиком

// // Новое //

Ученым из Массачусетского технологического института впервые удалось наблюдать ферромагнетизм в атомарном газе. Таким образом, они смогли ответить на давно стоящий вопрос – почему газы могут проявлять свойства железного или никелевого магнита.

Ученые уже несколько десятилетий задавались вопросом, может ли газ или жидкость, состоящая из фермионов, становиться ферромагнетиком. Теперь на этот вопрос дан положительный ответ. По мнению ученых, данное открытие является важной ступенью в исследовании явления магнетизма, что, в свою очередь, отразится в разработках нанотехнологических устройств, накопителях данных, медицинской диагностике.

Исследователи наблюдали явление ферромагнетизма в газе лития, охлажденного до температуры, близкой к абсолютному нулю (- 273 градуса по Цельсию). Для наблюдений был выбран изотоп литий-6, состоящий из трех протонов, трех нейтронов и трех электронов. Поскольку количество компонентов нечетное, данный изотоп является фермионом, квазичастицей, обладающей полуцелым спином и имеющей свойства, сходные со свойствами электрона.

В ходе проведения эксперимента ученые заперли облако сверххолодных атомов лития в фокусе лазерного луча. Усилив таким образом силы отталкивания они выяснили по ряду признаков, что газ приобрел ферромагнитные свойства. Вначале облако стало больше, однако затем оно сжалось. Когда атомы были освобождены, они снова стали стремиться к разлетанию. Таким образом, заключили ученые, на определенный период газ находился в ферромагнитном состоянии.