Sciencistoj faris paŝon al la kreado de potencaj aparatoj, kiuj utiligasmagneta Ŝarĝo kreante la unuan iam tridimensian replikon de materialo konata kiel spino-glacio.
Spinaj glaciaj materialoj estas ege nekutimaj, ĉar ili posedas tiel nomatajn difektojn, kiuj kondutas kiel la ununura poluso de magneto.
Ĉi tiuj unuopaj magnetoj, ankaŭ nomataj 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 aspektas malproksime kaj larĝe por evidenteco de nature okazantamagneta Monopoloj kun la espero de finfine grupigi la fundamentajn fortojn de la naturo en tiel nomatan teorion pri 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 spin-glaciaj 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, ĝi estas la specifa tridimensia geometrio de la spino-glacia krado, kiu estas ŝlosila por ĝia nekutima kapablo krei etajn strukturojn, kiuj imitasmagnetaMonopoloj.
En nova studo publikigita hodiaŭ en Nature Communications, teamo gvidata de sciencistoj en Universitato Cardiff kreis la unuan iam 3D-replikon de spino-glacia materialo uzante sofistikan tipon de 3D-presado kaj prilaborado.
La teamo diras, ke la 3D-presanta teknologio permesis al ili adapti la geometrion de la artefarita spino-glacio, signifante ke ili povas kontroli la manieron kiel la magnetaj monopoloj formiĝas kaj moviĝas ĉirkaŭe en la sistemoj.
Povi manipuli la mini -monopolajn magnetojn en 3D povus malfermi tutan amason da aplikoj, kiujn ili diras, de plibonigita komputila stokado ĝis la kreado de 3D -komputilaj retoj, kiuj imitas la neŭran strukturon de la homa cerbo.
“Dum pli ol 10 jaroj sciencistoj kreis kaj studis artefaritan spinon-glacion en du dimensioj. Etendante tiajn sistemojn al tridimensioj ni akiras multe pli precizan reprezentadon de spino-glacia monopola fiziko kaj kapablas studi la efikon de surfacoj ", diris ĉefa aŭtoro D-ro Sam Ladak de la Lernejo de Fiziko kaj Astronomio de Cardiff University.
"Ĉi tiu estas la unua fojo, ke iu ajn povis krei ĝustan 3D-replikon de spino-glacio, laŭ dezajno, sur la nanoskalo."
La artefarita spino-glacio estis kreita uzante ŝtatajn 3D-nanofabrikajn teknikojn, en kiuj etaj nanofilmoj estis stakigitaj en kvar tavolojn en lata strukturo, kiu mem mezuris malpli ol la larĝon de homa hararo entute.
Speciala speco de mikroskopio konata kiel magneta forto-mikroskopio, kiu estas sentema al magnetismo, tiam estis uzata por bildigi la magnetajn ŝarĝojn ĉe la aparato, permesante al la teamo spuri la movadon de la unu-polaj magnetoj tra la 3D-strukturo.
"Nia laboro gravas, ĉar ĝi montras, ke nanoskala 3D -presaj teknologioj povas esti uzataj por imiti materialojn, kiuj kutime estas sintezitaj per kemio," daŭrigis doktoro Ladak.
"Finfine, ĉi tiu laboro povus provizi rimedon por produkti novajn magnetajn metamaterialojn, kie la materialaj proprietoj estas agorditaj per kontrolado de la 3D -geometrio de artefarita krado.
"Magnetaj stokadaj aparatoj, kiel malmola disko -disko aŭ magneta hazarda alira memoro -aparatoj, estas alia areo, kiu povus esti amase trafita de ĉi tiu antaŭeniro. Ĉar aktualaj aparatoj uzas nur du el la tri dimensioj haveblaj, ĉi tio limigas la kvanton da informoj konserveblaj. Ĉar la monopoloj povas moviĝi ĉirkaŭ la 3D -krado per magneta kampo, eble eble kreos veran 3D -stokan aparaton bazitan sur magneta ŝarĝo. "
Afiŝotempo: majo-28-2021