วันนี้เรามีเรื่องราววิทยาศาสตร์สุดล้ำมาเล่าสู่กันฟัง เกี่ยวกับ "แม่เหล็ก" ที่ไม่ได้ธรรมดาๆ อีกต่อไป! นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสถานะใหม่ของสสารในแม่เหล็ก ซึ่งมันแปลกจนต้องเรียกว่า "ครึ่งไฟ ครึ่งน้ำแข็ง" เลยทีเดียว!
เมื่อไม่ถึงสิบปีที่แล้ว นักวิจัยได้ค้นพบว่า ในสารประกอบบางชนิด อิเล็กตรอนสามารถแสดงพฤติกรรมที่แตกต่างกันอย่างมากได้ถึงสองสถานะ บางส่วนมีการจัดเรียงตัวของ "สปิน" อย่างเป็นระเบียบเรียบร้อย ในขณะที่ส่วนอื่นๆ กลับยุ่งเหยิงอย่างสมบูรณ์ พวกเขาเรียกสถานะนี้ว่า "ครึ่งไฟ ครึ่งน้ำแข็ง" ฟังดูแปลกใช่มั้ยล่ะ?
ทีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า ภายใต้เงื่อนไขที่จำเพาะเจาะจงมากๆ สถานะตรงกันข้ามก็สามารถเกิดขึ้นได้! นั่นคือ จาก "ไฟ/น้ำแข็ง" กลายเป็น "น้ำแข็ง/ไฟ"
สารประกอบมหัศจรรย์: Sr3CuIrO6
สารประกอบที่ว่านี้มีชื่อว่า Sr3CuIrO6 ซึ่งเป็นสารประกอบแม่เหล็กที่ทำจากสตรอนเทียม ทองแดง อิริเดียม และออกซิเจน ลองนึกภาพว่ามันเป็นส่วนผสมพิเศษที่ทำให้เกิดพฤติกรรมอิเล็กตรอนที่แปลกประหลาดนี้ได้
ย้อนกลับไปในปี 2016 นักวิจัยจาก Brookhaven National Laboratory, Alexei Tsvelik และ Weiguo Yin ได้ทำการศึกษาวัสดุนี้ และค้นพบสถานะของสสารที่แปลกประหลาดภายใต้อุณหภูมิที่กำหนดและภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก
สปินของอิเล็กตรอน: เหมือนลูกข่างจิ๋ว
เพื่อให้เข้าใจเรื่องนี้ เราต้องพูดถึง "สปินของอิเล็กตรอน" กันก่อน มันเหมือนกับลูกข่างจิ๋วที่หมุนรอบตัวเอง อิเล็กตรอนสามารถหมุนไปในทิศทางที่แน่นอน หรือหมุนแบบสุ่มก็ได้ ในสถานะ "ครึ่งไฟ ครึ่งน้ำแข็ง" นี้ อะตอมทองแดงมีอิเล็กตรอนที่มีสปินแบบสุ่ม (คือ "ไฟ") ในขณะที่อะตอมอิริเดียมมีอิเล็กตรอนที่มีสปินเรียงตัวกัน (คือ "น้ำแข็ง")
การสลับขั้ว: จากไฟ/น้ำแข็ง เป็น น้ำแข็ง/ไฟ
สิ่งที่ค้นพบใหม่ก็คือ นักวิจัยสามารถทำให้สถานะนี้สลับกันได้! โดยการเปลี่ยนเงื่อนไขให้เหมาะสม อะตอมทองแดงจะ "แข็งตัว" (มีระเบียบ) และอะตอมอิริเดียมจะ "ร้อน" (ไร้ระเบียบ) มันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นกันมาก
การใช้งานที่เป็นไปได้: ความแปลกประหลาดควอนตัมเพื่อเทคโนโลยี
นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้คิดว่าการค้นพบนี้อาจนำไปสู่การใช้งานที่เจ๋งๆ ได้อีกเยอะเลย เช่น เทคโนโลยีควอนตัมและสปินทรอนิกส์ ไอ้สถานะ "ไฟ/น้ำแข็ง" และ "น้ำแข็ง/ไฟ" นี้ อาจจะถูกใช้ในการจัดเก็บข้อมูลขั้นสูงได้เลยนะ! แทนที่จะเป็น 0 กับ 1 ก็อาจจะเป็น ไฟ/น้ำแข็ง หรือ น้ำแข็ง/ไฟ อะไรแบบนั้น
Tsvelik กล่าวว่า การค้นพบนี้อาจเปิด "ประตูใหม่สู่ความเข้าใจและการควบคุมเฟสและการเปลี่ยนเฟสในวัสดุบางชนิด"
อนาคตของแม่เหล็กไฟและน้ำแข็ง
ตอนนี้ ทีมวิจัยกำลังจะไปสำรวจปรากฏการณ์ "ไฟ-น้ำแข็ง" นี้ในวัสดุอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติแปลกประหลาดกว่านี้อีก Yin กล่าวว่า "ประตูสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ เปิดกว้างแล้ว"
งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters ซึ่งเป็นเพียงก้าวหนึ่งในการทำความเข้าใจโลกที่แปลกประหลาดของแม่เหล็กและฟิสิกส์ควอนตัม มันเป็นเครื่องเตือนใจว่า แม้แต่สิ่งที่เราคิดว่าเรารู้จักดี อย่างแม่เหล็ก ก็ยังคงมีความลับที่น่าประหลาดใจซ่อนอยู่!
ref :
https://factfun.co/exotic-magnet-state-fire-ice/ 
"ครึ่งไฟ ครึ่งน้ำแข็ง" ในแม่เหล็ก!? นักวิทยาศาสตร์ค้นพบสถานะสุดแปลกใหม่!
ทีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า ภายใต้เงื่อนไขที่จำเพาะเจาะจงมากๆ สถานะตรงกันข้ามก็สามารถเกิดขึ้นได้! นั่นคือ จาก "ไฟ/น้ำแข็ง" กลายเป็น "น้ำแข็ง/ไฟ"
สารประกอบมหัศจรรย์: Sr3CuIrO6
สารประกอบที่ว่านี้มีชื่อว่า Sr3CuIrO6 ซึ่งเป็นสารประกอบแม่เหล็กที่ทำจากสตรอนเทียม ทองแดง อิริเดียม และออกซิเจน ลองนึกภาพว่ามันเป็นส่วนผสมพิเศษที่ทำให้เกิดพฤติกรรมอิเล็กตรอนที่แปลกประหลาดนี้ได้
ย้อนกลับไปในปี 2016 นักวิจัยจาก Brookhaven National Laboratory, Alexei Tsvelik และ Weiguo Yin ได้ทำการศึกษาวัสดุนี้ และค้นพบสถานะของสสารที่แปลกประหลาดภายใต้อุณหภูมิที่กำหนดและภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก
สปินของอิเล็กตรอน: เหมือนลูกข่างจิ๋ว
เพื่อให้เข้าใจเรื่องนี้ เราต้องพูดถึง "สปินของอิเล็กตรอน" กันก่อน มันเหมือนกับลูกข่างจิ๋วที่หมุนรอบตัวเอง อิเล็กตรอนสามารถหมุนไปในทิศทางที่แน่นอน หรือหมุนแบบสุ่มก็ได้ ในสถานะ "ครึ่งไฟ ครึ่งน้ำแข็ง" นี้ อะตอมทองแดงมีอิเล็กตรอนที่มีสปินแบบสุ่ม (คือ "ไฟ") ในขณะที่อะตอมอิริเดียมมีอิเล็กตรอนที่มีสปินเรียงตัวกัน (คือ "น้ำแข็ง")
สิ่งที่ค้นพบใหม่ก็คือ นักวิจัยสามารถทำให้สถานะนี้สลับกันได้! โดยการเปลี่ยนเงื่อนไขให้เหมาะสม อะตอมทองแดงจะ "แข็งตัว" (มีระเบียบ) และอะตอมอิริเดียมจะ "ร้อน" (ไร้ระเบียบ) มันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นกันมาก
การใช้งานที่เป็นไปได้: ความแปลกประหลาดควอนตัมเพื่อเทคโนโลยี
นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้คิดว่าการค้นพบนี้อาจนำไปสู่การใช้งานที่เจ๋งๆ ได้อีกเยอะเลย เช่น เทคโนโลยีควอนตัมและสปินทรอนิกส์ ไอ้สถานะ "ไฟ/น้ำแข็ง" และ "น้ำแข็ง/ไฟ" นี้ อาจจะถูกใช้ในการจัดเก็บข้อมูลขั้นสูงได้เลยนะ! แทนที่จะเป็น 0 กับ 1 ก็อาจจะเป็น ไฟ/น้ำแข็ง หรือ น้ำแข็ง/ไฟ อะไรแบบนั้น
Tsvelik กล่าวว่า การค้นพบนี้อาจเปิด "ประตูใหม่สู่ความเข้าใจและการควบคุมเฟสและการเปลี่ยนเฟสในวัสดุบางชนิด"
อนาคตของแม่เหล็กไฟและน้ำแข็ง
ตอนนี้ ทีมวิจัยกำลังจะไปสำรวจปรากฏการณ์ "ไฟ-น้ำแข็ง" นี้ในวัสดุอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติแปลกประหลาดกว่านี้อีก Yin กล่าวว่า "ประตูสู่ความเป็นไปได้ใหม่ๆ เปิดกว้างแล้ว"
งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters ซึ่งเป็นเพียงก้าวหนึ่งในการทำความเข้าใจโลกที่แปลกประหลาดของแม่เหล็กและฟิสิกส์ควอนตัม มันเป็นเครื่องเตือนใจว่า แม้แต่สิ่งที่เราคิดว่าเรารู้จักดี อย่างแม่เหล็ก ก็ยังคงมีความลับที่น่าประหลาดใจซ่อนอยู่!
ref : https://factfun.co/exotic-magnet-state-fire-ice/