گازها هم خواص مغناطیسی دارند

محققان این خاصیت را بویژه در بخاری از اتم‌های لیتیوم که تا دمای 459 درجه فارنهایت سرد شده بود، مشاهده کردند. در این آزمایش محققان از ایزوتوپ لیتیوم6 استفاده کردند که شامل 3 پروتون، 3 نوترون و 3 الکترون می‌باشد.

از آنجا که تعداد اجزای تشکیل‌دهنده عدد فرد است لیتیوم6 یک «فرمیون» محسوب می‌شود که خواصی شبیه به الکترون دارد. فرمیون ذرات بنیادی با اسپین نیمه کامل هستند که از اصل طرد پاولی پیروی می‌کنند. سال‌های زیادی دانشمندان بر سر این مساله بحث داشتند که به طور کلی آیا ممکن است گاز‌ها یا مایعات فرمیونی بتوانند فرومغناطیس باشند یا نه. اکنون تحقیقاتMIT یک پاسخ مثبت به این سوال داده و آنچه در این میان کاملا مشخص است انجام یک کشف مهم است که می‌تواند درک انسان را از مغناطیس افزایش دهد.

موادی که خواص مغناطیسی دارند کاربردهای مهم و گسترده‌ای در ابزارهای ذخیره‌سازی اطلاعات، انوتکنولوژی و دستگاه‌های تصوبر برداری و تشخیص پزشکی دارند.

در این آزمایش محققان ابری از اتم‌های لیتیوم فوق‌العاده سرد را در مرکز یک اشعه لیزر ماورای‌بنفش گیر انداختند. همان‌طور که محققان بتدریج نیروهای دافعه بین اتم‌ها را افزایش می‌دادند، چند خصوصیت را مشاهده کردند که نشان می‌داد گاز در حال فرومغناطیس شدن است. ابر گازی ابتدا بزرگ‌تر و سپس به طور ناگهانی جمع شد. هنگامی‌که اتم‌ها از تله آزاد شدند مجددا به‌طور ناگهانی منبسط‌تر شدند. این قضیه و دیگر مشاهدات با پیش‌بینی‌‌های تئوریک برای تبدیل فاز به حالت فرومغناطیس مطابقت دارد.

در صورت تایید قطعی و محکم این تحقیق می‌توان نشان داد که گازهای فرمیونی نیازی به ساختار بلوری برای تبدیل شدن به فرومغناطیس ندارند.

چون امکان مطالعه این‌که اتم‌ها چگونه می‌توانند همگی در یک جهت قرار گیرند و به علت نداشتن زمان کافی برای همتراز کردن خودشان، شروع به تشکیل مولکول می‌کنند وجود ندارد نمی‌توان به طور قطع از این نظریه دفاع کرد.

مترجم: آتنا حسن‌آبادی
منبع: PHYSORG