저온에서 자기 상호 작용을 극복하기 위해 이용 가능한 열 에너지가 감소된다. 이것은 재료의 개별 원자 또는 이온의 자기 모멘트가 무질서하거나 정렬되지 않은 구성에서 "냉동"되는 상태로 이어질 수 있습니다. 이 상태는 "스핀 유리"또는 "자기 유리"라고합니다.
스핀 유리에서, 인접한 원자 또는 이온의 자기 모멘트는 좌절 될 수 있으며, 이는 경쟁 상호 작용으로 인해 선호하는 정렬을 동시에 만족시킬 수 없다는 것을 의미합니다. 이러한 좌절은 자화의 느린 이완, 메모리 효과 및 자기 히스테리시스와 같은 다양한 흥미롭고 복잡한 자기 거동을 야기 할 수 있습니다.
저온에서 자기 교착 상태에서 벗어나려면 자석이 다음과 같은 다양한 공정을 겪을 수 있습니다.
열 활성화 :유한 온도에서는 저온에서도 항상 열 에너지가 있습니다. 이 열 에너지는 자기 모멘트가 에너지 장벽을 극복하고 방향을 변화시켜 자화를 점진적으로 이완시킬 수 있습니다.
양자 터널링 :양자 역학은 저온에서도 에너지 장벽을 통해 입자가 터널을 허용합니다. 이 양자 터널링은 자기 모멘트가 에너지 장벽을 극복하고 방향을 변화시켜 자화의 갑작스럽고 예측할 수없는 변화를 초래할 수 있습니다.
자기장 어닐링 :강한 외부 자기장을 적용하면 자기 모멘트를 정렬하고 좌절감을 줄일 수 있습니다. 외부 필드의 강도를 천천히 줄임으로써 자기 모멘트는 더 순서가 높은 상태로 "어닐링"될 수 있습니다.
이러한 공정을 통해 자석은 저온에서 자기 교착 상태에서 빠져 나가고 안정적인 자기 구성을 달성 할 수 있습니다. 교착 상태에서 자석이 탈출하는 특정 메커니즘은 재료 특성, 온도 및 외부 조건에 따라 다릅니다.
