Магнитное поле раздваивает переход в сплаве экспресс
Кусок сплава европия и индия при охлаждении в магнитном поле ведёт себя как вода, которая замерзает не сразу целиком, а сначала в одном углу стакана, потом в другом. При температуре около 16 кельвинов (минус 257 градусов Цельсия) этот материал резко теряет магнитные свойства, но сильное поле около 25 тысяч эрстед разбивает один скачок на два последовательных шага.
Измерения теплоёмкости показали: вместо одного острого пика при нулевом поле появляются два пика поменьше. Переход идёт в два приёма: сначала перестраивается одна область кристалла, затем другая. Рентгеновский анализ локального окружения атомов европия не выявил никаких изменений — атомы не сдвигаются, меняется только их магнитный порядок. Поэтому учёные объясняют двухступенчатость именно магнитным полем, а не перестройкой кристаллической решётки.
Такой двухшаговый переход важен для магнитного охлаждения: если материал меняет магнитную энтропию в два приёма, можно точнее управлять отводом тепла. Сплав Eu₂In — редкий пример, где поле не стирает резкость перехода, а лишь раздваивает её, и это открывает путь к настройке магнитных холодильников.
При 16 кельвинах сплав европия и индия холоднее, чем поверхность Плутона, но его магнитный переход всё равно можно «растянуть» на два шага всего лишь полем в 25 тысяч эрстед — это примерно в 50 раз сильнее магнита на дверце холодильника.