A basse temperature l’energia termica disponibile per vincere le interazioni magnetiche è ridotta. Ciò può portare a uno stato in cui i momenti magnetici dei singoli atomi o ioni in un materiale vengono "congelati" in una configurazione disordinata o non allineata. Questo stato viene definito "vetro spin" o "vetro magnetico".
In un vetro di spin, i momenti magnetici degli atomi o degli ioni vicini possono essere frustrati, il che significa che non possono tutti soddisfare simultaneamente i loro allineamenti preferiti a causa di interazioni concorrenti. Questa frustrazione può dare origine a una varietà di comportamenti magnetici interessanti e complessi, come il lento rilassamento della magnetizzazione, gli effetti di memoria e l'isteresi magnetica.
Per uscire da uno stallo magnetico a basse temperature, i magneti possono subire una varietà di processi, come:
Attivazione termica:a temperature finite, c'è sempre dell'energia termica disponibile, anche a basse temperature. Questa energia termica può consentire ai momenti magnetici di superare le barriere energetiche e cambiare il loro orientamento, portando ad un graduale rilassamento della magnetizzazione.
Tunneling quantistico:la meccanica quantistica consente alle particelle di creare tunnel attraverso barriere energetiche, anche a basse temperature. Questo tunneling quantistico può consentire ai momenti magnetici di superare le barriere energetiche e cambiare il loro orientamento, portando a un cambiamento improvviso e imprevedibile nella magnetizzazione.
Ricottura del campo magnetico:l'applicazione di un forte campo magnetico esterno può aiutare ad allineare i momenti magnetici e ridurre la frustrazione. Riducendo lentamente l'intensità del campo esterno, i momenti magnetici possono essere "ricotti" in uno stato più ordinato.
Questi processi consentono ai magneti di uscire dallo stallo magnetico a basse temperature e raggiungere una configurazione magnetica stabile. Il meccanismo specifico attraverso il quale un magnete esce da una situazione di stallo dipende dalle proprietà del materiale, dalla temperatura e dalle condizioni esterne.
