Ученые обнаружили, что магнитные свойствамагнетита, который в большом количестве присутствует в земных недрах, резко изменяются при повышении давления. Исследователи из Геофизической лаборатории Института Карнеги с коллегами из Аргоннской Национальной лаборатории (the Advanced Photon Source of Argonne National Laboratory) обнаружили, что если кусок магнетита подвергать высокому давлению - в 120,000-160,000 раз больше атмосферного, то его намагниченность уменьшается вполовину.
На намагниченность материала, помимо прочего, влияют неспаренные электроны. Именно уменьшение количества таких электронов приводит к падению намагниченности, утверждают ученые.
«Магнетит в небольших количествах находят у многих бактерий, в мозге некоторых птиц и насекомых, и даже у человека», - рассказывает автор работы Ян Динь (Yang Ding, the Carnegie-led High-Pressure Synergetic Consortium). Его наличие помогает некоторым живым организмам ориентироваться по магнитному полю Земли.
Для исследования минерала ученые использовали метод рентгеновского магнитного кругового дихроизма (X-ray Magnetic Circular Dichroism) в сотрудничестве с русскими коллегами из Института физики имени Л.В.Киренского в Санкт-Петербурге.
Авторы исследования подчеркивают, что высокое давление не только уменьшает намагниченность материала, оно влияет на процесс спаривания спинов, что изменяет мобильность и структуру электронов.
Это важное открытие расширит наши представления о связи между намагниченностью материала, транспортом электронов и структурной устойчивостью материала с сильными взаимодействием между электронами, как в магнетите, считает Динь.
«В будущем использование высокого давления и новых синхротронных технологий приведет к новым открытиям», - уверен его коллега Хо Кван Мао, директор Синергетического консорциума высоких давлений (the High-Pressure Synergetic Consortium, the High-Pressure Collaborative Access Team).
