«Магнитное горение» поможет изучать воспламеняющиеся материалы без участия огня
|
Недавно проведенный эксперимент навел ученых на мысль о том, что быстрые изменения магнитной ориентации молекул в твердом образце происходят аналогично тому, как распространяется фронт огня при горении вещества. Подобный процесс «магнитного горения» может использоваться для изучения легковоспламеняющихся материалов без участия огня и, таким образом, без расходования этих материалов.
В случае химического горения (например, при горении страниц книги) фронт огня представляет собой разделительную линию: перед ней находится неповрежденный материал, тогда как сзади остается пепел, то есть материал, подвергшийся окислению в процессе горения.
Изучением магнитного эквивалента этого процесса занялась группа исследователей в лице Мириам Сарачик (Myriam Sarachik), Йоко Сузуки (Yoko Suzuki) и Евгения Чудновского (Eugene Chudnovsky), сообщается в очередном выпуске новостей Американского института физики. В их эксперименте использовался кристалл марганца12-ацетата, молекулы которого довольно восприимчивы к магнитному воздействию.
Если наложить на образец сильное внешнее поле, противоположное преобладающей в кристалле магнитной ориентации, то это вызовет быстрый поворот спинов молекул. Процесс переворачивания распространяется вдоль образца в виде фронта — практически так же, как фронт огня при обычном возгорании. В случае магнитного горения большое количество тепла, выделяющееся при переворачивании спинов, не приводит ни к каким разрушениям. Аналог «пепла», образующегося при обычном горении, — молекулы, находящиеся в новом спиновом состоянии.
Таким образом, «магнитное горение» имеет некоторые характеристики, присущие обычному горению (распространение фронта и окисление), но в то же время не приводит к разрушению образца. Мириам Сарачик отмечает, что «магнитное горение» может открыть новые пути к изучению и контролю распространения огня.
Анимацию «магнитного горения» можно посмотреть здесь.
Работа будет опубликована в ближайшем выпуске Physical Review Letters.
Александр Дружков, Новосибирская ассоциация студентов-физиков
