Ученые из Массачусетского технологического института впервые на практике наблюдали эффект ферромагнетизма в атомарном газе. Сейчас ученые заявляют, что им удалось отметить на вопрос 20-летней давности: могут ли газы проявлять магнитные свойства, подобно металлам? Могут.

Группа исследователей наблюдала ферромагнетическое поведение газообразных атомов лития, охлажденных до минус 273 градусов по Цельсию. Для эксперимента использовался изотоп литий-6, атомы которого состоят из трех протонов и такого же количества нейтронов и электронов. Поскольку строение изотопа отличается от обычного лития, то этот элемент проявляет свойства фермиона - класса экзотических устройств, обладающих половинным спином и свойствами, близкими к электронам.

На протяжении нескольких десятилетий ученые дискутировали на предмет того, возможен ли в принципе эффект ферромагнетизма в газе, жидкости или хотя бы фермионах, либо же это прерогатива исключительно металлов.

"Одно можно сказать наверняка: мы сделали важные открытия, которые будут содействовать нашему пониманию магнетизма. Магнитные свойства сейчас активно используются в промышленности и электронике, чем больше магнитных материалов у нас есть, тем больше выбор для использования в качестве основ для высокотехнологичных решений", - говорят в Массачусетском институте технологий.

Группе исследователей удалось поймать в специальную ловушку ультрахолодные атомы лития при помощи инфракрасного лазерного луча. Когда исследователи последовательно увеличивали силы отталкивания между атомами, то последние начинали проявлять ярко выраженные свойства ферромагнетиков. Облака атомов под действием магнитных полей становились то больше, то меньше. Когда же атомы были освобождены из ловушки, то они вновь обрели традиционную для газов форму и свойства.

В МИТ говорят, что ранее магнитные свойства были доказаны только в теории. Теперь подобный фазовый переход осуществлен на практике. Исследователи шутят, что еще несколько практических опытов по ферромагнетизму, и учебники по материаловедению и магнетизму придется переписывать.