Луї-Ежен Фелікс Нель не просто вивчав магніти. Він розбирав їх у частини.
На молекулярному рівні він виявив, що деякі матеріали поводяться не як звичайні магніти. Їхні електрони розташовуються в протилежних «таборах», замість вишиковуватися в акуратні, однорідні лінії. Фізики тепер називають цю контрінтуїтивну поведінку «антиферомагнетизмом».
Вплив цього відкриття величезний. Його дослідження проклали шлях до створення сучасної комп’ютерної пам’яті. За це він отримав половину Нобелівської премії з фізики 1970 року. Цю честь він поділив зі шведським астрофізиком Ханнесом Альфвеном.
Як антиферомагнетизм змінив технології
Звичайний феромагнетизм легко уявити візуально. Візьміть залізну тирсу. При низьких температурах електрони обертаються в одному напрямку. Вони створюють сильне, однорідне магнітне поле.
У 1930-х роках Нель побачив щось інше.
У деяких матеріалах спини електронів сусідніх атомів спрямовані у протилежні сторони. Це схоже на те, якби два однакові магніти були звернені один до одного протилежними полюсами. Магнітні сили взаємно компенсують одна одну. Сумарний ефект дорівнює нулю.
Це антиферомагнетизм.
Чому це важливо? Тому що такі матеріали по-різному поводяться під впливом механічних напруг, тепла та магнітних полів. Ця нестабільність корисна. Вона дозволяє створювати невеликі та стабільні пристрої зберігання даних. Технології, засновані на його теорії, тепер використовуються в покращених блоках комп’ютерної пам’яті.
Від Страсбурга до нобелівської сцени
Нель народився 22 листопада 1904 року у Ліоні, Франція. Він присвятив життя перетину академічної та прикладної науки.
Він навчався у Вищій нормальній школі (École Normale Supérieure) у Парижі. Пізніше він переїхав до Страсбурзького університету. Там він захистив докторську дисертацію під проводом П’єра Ернеста Вейсса. У 1932 році його магнітні дослідження почалися всерйоз.
Його кар’єра розвивалася стрімко.
- з 1937 по 1945 рік він викладав у Страсбурзькому університеті;
- з 1945 по 1976 рік він працював у Гренобльському університеті;
- у 1956 році заснував Центр ядерних досліджень у Греноблі;
- До 1971 року обіймав посаду його директора;
- Після цього він служив директором Політехнічного інституту в Греноблі до 1976 року.
Він помер 17 листопада 2000 року у Брів-ла-Гайярі, департамент Коррез.
Читання історії Землі
Нель це не тільки теорія. Він дивився на землю.
Він вивчав дрібнозернистий феромагнетизм. Ці крихітні частинки зберігають «пам’ять» про магнітне поле, яке було присутнє в момент їх формування. Це новаторське дослідження магнітних властивостей твердих тіл розкрило важливу інформацію про Землю.
Мінеральні відкладення фіксують напрямок і силу магнітного поля Землі в міру їхнього утворення. Аналізуючи ці мінерали, вчені можуть відслідковувати зміни магнітного поля Землі протягом мільйонів років. Дослідження Нееля пояснюють, як працює ця пам’ять. Це дає геологам інструмент читання глибокого часу.
Потік нових матеріалів
Його вплив виходить далеко за межі лекційної зали.
Нель пише про це та багато іншого
