Գիտնականները քայլ են կատարել այն հզոր սարքերի ստեղծման ուղղությամբմագնիսական Լիցքավորելով `ստեղծելով այն առաջին եռաչափ կրկնօրինակը, որը հայտնի է որպես պտտվող սառույց:
Spin Ice նյութերը ծայրաստիճան անսովոր են, քանի որ նրանք ունեն այսպես կոչված թերություններ, որոնք պահում են որպես մագնիսի մեկ բեւեռ:
Այս միայնակ բեւեռային մագնիսները, որոնք հայտնի են նաեւ որպես մագնիսական մենաշնորհներ, բնույթով գոյություն չունեն. Երբ յուրաքանչյուր մագնիսական նյութ կտրված է երկուսի մեջ, այն միշտ կստեղծի նոր մագնիս, Հյուսիսային եւ Հարավային բեւեռով:
Տասնամյակների ընթացքում գիտնականները հեռու եւ լայն են թվում, բնականաբար տեղի ունեցող ապացույցների համարմագնիսական Մոնոպոլեսը, ի վերջո, բնության հիմնարար ուժերը վերջապես խմբավորելու համար, այսպես կոչված, տեսության մեջ, բոլոր ֆիզիկան մեկ տանիքի տակ դնելով:
Այնուամենայնիվ, վերջին տարիներին ֆիզիկոսներին հաջողվել է առաջացնել մագնիսական մոնոպոլի արհեստական տարբերակներ, երկչափ պտտվող սառցե նյութերի ստեղծման միջոցով:
Մինչ օրս այս կառույցները հաջողությամբ ցուցադրել են մագնիսական մոնոպոլ, բայց նույն ֆիզիկան հնարավոր չէ ստանալ, երբ նյութը սահմանափակվում է մեկ ինքնաթիռով: Իսկապես, դա պտտվող սառցե վանդակապատի հատուկ եռաչափ երկրաչափությունն է, որը կարեւոր է փոքրիկ կառույցներ ստեղծելու իր անսովոր ունակության համար, որոնք ընդօրինակում ենմագնիսականՄենաշնորհներ:
Բնության մեջ հրապարակված նոր ուսումնասիրության ընթացքում Քարդիֆ համալսարանի գիտնականների գլխավորությամբ թիմը ստեղծել է պտտվող սառցե նյութի առաջին 3D կրկնօրինակը, օգտագործելով 3D տպագրության եւ վերամշակման բարդ տեսակը:
Թիմը նշում է, որ 3D տպագրական տեխնոլոգիան թույլ է տվել նրանց հարմարեցնել արհեստական սպին-սառույցի երկրաչափությունը, այսինքն, նրանք կարող են վերահսկել մագնիսական մենաշնորհները ձեւավորվելու եւ տեղափոխվելու համակարգում:
3D- ի մինի մոնոպոլ մագնիսները կարողանալով կարող են բացել իրենց ասած դիմումների մի ամբողջ հաղորդավարը, համակարգչային ուժեղացված պահուստից մինչեւ 3D հաշվարկային ցանցերի ստեղծում, որոնք ընդօրինակում են մարդու ուղեղի նյարդային կառուցվածքը:
«Ավելի քան 10 տարի գիտնականները ստեղծում եւ ուսումնասիրում էին արհեստական սպին-սառույցը երկու հարթություններում: Երեք չափսերի նման համակարգերը երկարացնելով, մենք շահում ենք Spin-Ice Monopole ֆիզիկայի շատ ավելի ճշգրիտ ներկայացում եւ կարողանում ենք ուսումնասիրել մակերեւույթների ազդեցությունը », - ասաց Քարդիֆ համալսարանի ֆիզիկայի եւ աստղագիտության դպրոցը:
«Սա առաջին անգամն է, որ որեւէ մեկը կարողացել է ստեղծել Spin-Ice- ի ճշգրիտ 3D կրկնօրինակը, ըստ դիզայնի, նանսկալեի:
Արհեստական սպին-սառույցը ստեղծվել է `օգտագործելով ժամանակակից 3D նանոֆորմատիստների տեխնիկա, որի ընթացքում փոքրիկ նանովիրները տեղադրվել են չորս շերտի մեջ վանդակավոր կառուցվածքում, որն ինքնին չափել է ավելի քիչ, քան մարդու մազերի լայնությունը:
Մանրադիտակի հատուկ տեսակը, որը հայտնի է որպես մագնիսական ուժային մանրադիտակ, որը զգայուն է մագնիսականության նկատմամբ, այնուհետեւ օգտագործվում էր սարքի վրա առկա մագնիսական վճարները պատկերելու համար, ինչը հնարավորություն է տալիս թիմին հետեւել մեկանգամյա մագնիսների շարժմանը:
«Մեր աշխատանքը կարեւոր է, քանի որ այն ցույց է տալիս, որ Nanoscale 3D տպագրական տեխնոլոգիաները կարող են օգտագործվել քիմիայի միջոցով սովորաբար սինթեզման համար անհրաժեշտ նյութեր», - շարունակեց դոկտոր Լադակը:
«Վերջիվերջո, այս աշխատանքը կարող է միջոցներ տրամադրել վեպի մագնիսական մետամատներ արտադրելու համար, որտեղ նյութական հատկությունները լարվում են` վերահսկելով արհեստական վանդակավոր 3D երկրաչափությունը:
«Մագնիսական պահեստավորման սարքերը, ինչպիսիք են կոշտ սկավառակի սկավառակը կամ մագնիսական պատահական մուտքի հիշողության սարքերը, այլ տարածք են, որը կարող է զանգվածաբար ազդել այս առաջխաղացման միջոցով: Քանի որ ընթացիկ սարքերը օգտագործում են մատչելի երեք հարթություններից միայն երկուսը, դա սահմանափակում է տեղեկատվության քանակը, որը կարող է պահվել: Քանի որ մենաշնորհները կարող են տեղափոխվել 3D վանդակավոր, օգտագործելով մագնիսական դաշտ, հնարավոր է ստեղծել իրական 3D պահեստավորման սարք, որը հիմնված է մագնիսական լիցքի հիման վրա »:
Փոստի ժամանակը, մայիսի -8-2021