Zientzialariek urrats bat eman dute gailu indartsuak sortzeko bidean.magnetikoa kargatu egin zen spin-izotz izeneko material baten lehen hiru dimentsioko erreplika sortuz.
Spin izotz materialak oso ezohikoak dira, iman baten polo bakarraren antzera jokatzen duten akatsak dituztelako.
Polo bakarreko iman hauek, monopolo magnetiko gisa ere ezagutzen direnak, ez dira naturan existitzen; material magnetiko bakoitza bitan mozten denean, beti sortuko da ipar eta hego polo dituen iman berri bat.
Hamarkadetan zehar, zientzialariek modu naturalean gertatzen diren ebidentzia bilatu dute urrun eta zabal.magnetikoa monopoloak, naturaren oinarrizko indarrak azkenean denaren teoria deituriko batean biltzeko itxaropenarekin, fisika guztia teilatu beraren azpian jarriz.
Hala ere, azken urteotan fisikariek monopolo magnetiko baten bertsio artifizialak ekoiztea lortu dute, bi dimentsioko spin-izotz materialen bidez.
Gaur arte, egitura hauek arrakastaz frogatu dute monopolo magnetiko bat dagoela, baina ezinezkoa da fisika bera lortzea materiala plano bakar batera mugatuta dagoenean. Izan ere, spin-izotz sarearen hiru dimentsioko geometria espezifikoa da egitura txikiak imitatzen dituztenak sortzeko duen gaitasun ezohikoaren gakoa.magnetikoamonopoloak.
Nature Communications aldizkarian gaur argitaratutako ikerketa berri batean, Cardiffeko Unibertsitateko zientzialariek zuzendutako talde batek izotz-material baten lehen 3D erreplika sortu du, 3D inprimaketa eta prozesamendu mota sofistikatu bat erabiliz.
Taldeak dioenez, 3D inprimaketa teknologiak spin-izotz artifizialaren geometria egokitzeko aukera eman die, hau da, monopolo magnetikoak sistemetan nola sortu eta mugitzen diren kontrola dezakete.
Mini monopolo imanak 3Dn manipulatzeko gai izateak aplikazio ugari ireki ditzake, diotenez, ordenagailuen biltegiratze hobetutik hasi eta giza garunaren egitura neuronala imitatzen duten 3D konputazio sareak sortzeraino.
«10 urte baino gehiagoz, zientzialariek bi dimentsiotan spin-izotz artifiziala sortu eta aztertu dute. Sistema horiek hiru dimentsiotara zabalduz, spin-izotz monopoloaren fisikaren irudikapen zehatzagoa lortzen dugu eta gainazalen eragina aztertzeko gai gara», esan zuen egile nagusiak, Sam Ladak doktoreak, Cardiffeko Unibertsitateko Fisika eta Astronomia Fakultateko kideak.
«Hau da lehen aldia inork nanoeskalan spin-izotz baten 3D erreplika zehatza sortzeko gai izan dela, diseinu bidez».
Izotz-biraketa artifiziala 3D nanofabrikazio teknikak erabiliz sortu zen, non nanohari txikiak lau geruzatan pilatu ziren sare-egitura batean, eta egitura horrek berak giza ile baten zabalera baino gutxiago neurtzen zuen.
Magnetismoarekiko sentikorra den mikroskopia mota berezi bat erabili zen gailuan zeuden karga magnetikoak bistaratzeko, taldeari polo bakarreko imanen mugimendua 3D egituran zehar jarraitzeko aukera emanez.
«Gure lana garrantzitsua da, nanoeskalako 3D inprimaketa-teknologiak kimikaren bidez sintetizatzen diren materialak imitatzeko erabil daitezkeela erakusten baitu», jarraitu zuen Ladak doktoreak.
"Azken finean, lan honek metamaterial magnetiko berriak ekoizteko baliabide bat eman lezake, non materialen propietateak sare artifizial baten 3D geometria kontrolatuz doitzen diren."
«Biltegiratze gailu magnetikoak, hala nola disko gogorra edo ausazko sarbide magnetikoko memoria gailuak, aurrerapen honek eragin handia izan dezakeen beste arlo bat dira. Gaur egungo gailuek eskuragarri dauden hiru dimentsioetatik bi baino ez dituztenez erabiltzen, horrek gorde daitekeen informazio kopurua mugatzen du. Monopoloak 3D sarearen inguruan mugitu daitezkeenez eremu magnetiko bat erabiliz, baliteke karga magnetikoan oinarritutako benetako 3D biltegiratze gailu bat sortzea posible izatea».
Argitaratze data: 2021eko maiatzaren 28a