Луи-Эжен Феликс Нель не просто изучал магниты. Он разбирал их на части.
На молекулярном уровне он обнаружил, что некоторые материалы ведут себя не как обычные магниты. Их электроны располагаются в противоположных «лагерях», вместо того чтобы выстраиваться в аккуратные, однородные линии. Физики теперь называют это контринтуитивное поведение «антиферромагнетизмом».
Влияние этого открытия огромно. Его исследования проложили путь к созданию современной компьютерной памяти. За это он получил половину Нобелевской премии по физике 1970 года. Эту честь он разделил со шведским астрофизиком Ханнесом Альфвеном.
Как антиферромагнетизм изменил технологии
Обычный ферромагнетизм легко представить визуально. Возьмите железные опилки. При низких температурах электроны в них вращаются в одном направлении. Они создают сильное, однородное магнитное поле.
В 1930-х годах Нель увидел нечто иное.
В некоторых материалах спины электронов соседних атомов направлены в противоположные стороны. Это похоже на то, как если бы два одинаковых магнита были обращены друг к другу противоположными полюсами. Магнитные силы взаимно компенсируют друг друга. Суммарный эффект равен нулю.
Это антиферромагнетизм.
Почему это важно? Потому что такие материалы по-разному ведут себя под воздействием механических напряжений, тепла и магнитных полей. Эта нестабильность полезна. Она позволяет создавать небольшие и стабильные устройства хранения данных. Технологии, основанные на его теории, теперь используются в улучшенных блоках компьютерной памяти.
От Страсбурга до нобелевской сцены
Нель родился 22 ноября 1904 года в Лионе, Франция. Он посвятил жизнь пересечению академической и прикладной науки.
Он учился в Высшей нормальной школе (École Normale Supérieure) в Париже. Позже он переехал в Страсбургский университет. Там он защитил докторскую диссертацию под руководством Пьера Эрнеста Вейсса. В 1932 году его магнитные исследования начались всерьез.
Его карьера развивалась стремительно.
- с 1937 по 1945 год он преподавал в Страсбургском университете;
- с 1945 по 1976 год он работал в Гренобльском университете;
- в 1956 году основал Центр ядерных исследований в Гренобле;
- до 1971 года занимал пост его директора;
- после этого он служил директором Политехнического института в Гренобле до 1976 года.
Он умер 17 ноября 2000 года в Брив-ла-Гайяре, департамент Коррез.
Чтение истории Земли
Нель — это не только теория. Он смотрел на землю.
Он изучал мелкозернистый ферромагнетизм. Эти крошечные частицы сохраняют «память» о магнитном поле, которое присутствовало в момент их формирования. Это новаторское исследование магнитных свойств твердых тел раскрыло важную информацию о Земле.
Минеральные отложения фиксируют направление и силу магнитного поля Земли по мере их образования. Анализируя эти минералы, ученые могут отслеживать изменения магнитного поля Земли на протяжении миллионов лет. Исследования Нееля объясняют, «как» работает эта память. Это дает геологам инструмент для чтения глубокого времени.
Поток новых материалов
Его влияние выходит далеко за пределы лекционного зала.
Нель пишет об этом и многом другом
