Sciencistoj faris paŝon al la kreado de potencaj aparatoj kiuj utiligasmagneta ŝargo kreante la plej unuan tridimensian kopion de materialo konata kiel spinglacio.
Spinglaciomaterialoj estas ekstreme nekutimaj ĉar ili posedas tielnomitajn difektojn kiuj kondutas kiel la ununura poluso de magneto.
Ĉi tiuj unupolusaj magnetoj, ankaŭ konataj kiel magnetaj monopoloj, ne ekzistas en la naturo;kiam ĉiu magneta materialo estas tranĉita en du ĝi ĉiam kreos novan magneton kun norda kaj suda poluso.
Dum jardekoj sciencistoj serĉis pruvojn de nature okazantamagneta monopoloj kun la espero finfine grupigi la fundamentajn fortojn de la naturo en tiel nomatan teorion de ĉio, metante la tutan fizikon sub unu tegmenton.
Tamen, en la lastaj jaroj fizikistoj sukcesis produkti artefaritajn versiojn de magneta monopolo per la kreado de dudimensiaj spinglaciaj materialoj.
Ĝis nun ĉi tiuj strukturoj sukcese pruvis magnetan monopolon, sed estas neeble akiri la saman fizikon kiam la materialo estas limigita al ununura ebeno.Efektive, estas la specifa tridimensia geometrio de la spinglacia krado kiu estas ŝlosilo al sia nekutima kapablo krei etajn strukturojn kiuj imitas.magnetamonopoloj.
En nova studo publikigita hodiaŭ en Nature Communications, teamo gvidita de sciencistoj en Cardiff University kreis la unuan 3D-replikon de spinglacia materialo uzante kompleksan specon de 3D-presado kaj pretigo.
La teamo diras, ke la 3D-presa teknologio permesis al ili tajlori la geometrion de la artefarita spinglacio, kio signifas, ke ili povas kontroli la manieron kiel la magnetaj monopoloj estas formitaj kaj movitaj en la sistemoj.
Povi manipuli la mini monopolajn magnetojn en 3D povus malfermi tutan amason da aplikoj, laŭ ili, de plibonigita komputila stokado ĝis la kreado de 3D-komputikaj retoj, kiuj imitas la neŭralan strukturon de la homa cerbo.
"Dum pli ol 10 jaroj sciencistoj kreas kaj studas artefaritan spinglacion en du dimensioj.Etendante tiajn sistemojn al tri-dimensioj ni akiras multe pli precizan reprezenton de spin-glacia monopola fiziko kaj kapablas studi la efikon de surfacoj,” diris ĉefaŭtoro D-ro Sam Ladak de la Lernejo de Fiziko kaj Astronomio de Cardiff University.
"Ĉi tio estas la unua fojo, ke iu ajn povis krei precizan 3D-replikon de spinglacio, laŭ dezajno, je la nanoskala."
La artefarita spinglacio estis kreita uzante pintnivelajn 3D nanofabrikadteknikojn en kiuj etaj nanodratoj estis stakigitaj en kvar tavolojn en krada strukturo, kiu mem mezuris malpli ol la larĝo de homa hararo entute.
Speciala speco de mikroskopio konata kiel magneta fortmikroskopio, kiu estas sentema al magnetismo, tiam estis uzita por bildigi la magnetajn ŝargojn ĉeestantajn sur la aparato, permesante al la teamo spuri la movadon de la unupolusaj magnetoj trans la 3D strukturo.
"Nia laboro estas grava ĉar ĝi montras, ke nanoskalaj 3D-presaj teknologioj povas esti uzataj por imiti materialojn, kiuj estas kutime sintezitaj per kemio," daŭrigis D-ro Ladak.
"Finfine, ĉi tiu laboro povus provizi rimedon por produkti novajn magnetajn metamaterialojn, kie la materialaj trajtoj estas agorditaj kontrolante la 3D-geometrion de artefarita krado.
"Magnetaj stokaj aparatoj, kiel malmola disko aŭ magnetaj hazardaj memoraj aparatoj, estas alia areo, kiu povus esti amase trafita de ĉi tiu sukceso.Ĉar nunaj aparatoj uzas nur du el la tri disponeblaj dimensioj, tio limigas la kvanton da informoj, kiuj povas esti stokitaj.Ĉar la monopoloj povas esti movitaj ĉirkaŭ la 3D krado uzante magnetan kampon, eble estos eble krei veran 3D stokan aparaton bazitan sur magneta ŝargo."
Afiŝtempo: majo-28-2021