Vísindamenn hafa stigið skref í átt að stofnun öflugra tækja sem virkjasegulmagnaðir Hleðsla með því að búa til fyrstu þrívíddar eftirmynd af efni sem kallast snúningsís.
Snúningsefni er afar óvenjulegt þar sem þau búa yfir svokölluðum göllum sem hegða sér sem einn stöng segulls.
Þessir stakir stöng seglar, einnig þekktir sem segulmeinokar, eru ekki til í náttúrunni; Þegar hvert segulmagn er skorið í tvennt mun það alltaf búa til nýjan segull með norður- og suðurpól.
Í áratugi hafa vísindamenn verið að leita víða að vísbendingum um náttúrulegasegulmagnaðir Monopoles í von um að loksins flokka grundvallaröfl náttúrunnar í svokallaða kenningu um allt og setja alla eðlisfræði undir eitt þak.
Undanfarin ár hafa eðlisfræðingar hins vegar náð að framleiða gervi útgáfur af segulmonopole með því að búa til tvívídd snúnings-ís efni.
Hingað til hafa þessi mannvirki sýnt fram á segulmonopole með góðum árangri, en það er ómögulegt að fá sömu eðlisfræði þegar efnið er bundið við eitt plan. Reyndar er það sérstök þrívíddar rúmfræði snúnings-ís grindurnar sem eru lykillinn að óvenjulegri getu þess til að búa til örsmáa mannvirki sem líkja eftirsegulmagnaðireinokun.
Í nýrri rannsókn sem birt var í dag í Nature Communications hefur teymi undir forystu vísindamanna við Cardiff háskóla búið til fyrstu 3D eftirmynd af snúnings-ís með því að nota háþróaða gerð 3D prentunar og vinnslu.
Liðið segir að þrívíddarprentunartæknin hafi gert þeim kleift að sníða rúmfræði gervi snúnings-íssins, sem þýðir að þeir geta stjórnað því hvernig segulmónunin myndast og færð um í kerfunum.
Að geta unnið með smámónókól seglum í 3D gæti opnað heilan fjölda forrita sem þeir segja, frá aukinni tölvugeymslu til sköpunar 3D tölvunets sem líkja eftir taugaskipan mannsins.
„Í meira en 10 ár hafa vísindamenn verið að búa til og rannsaka gervi snúningsrými í tveimur víddum. Með því að lengja slík kerfi til þrívíddar öðlumst við mun nákvæmari framsetningu á eðlisfræði Spin-Iice Monopole og erum fær um að rannsaka áhrif yfirborðs, “sagði aðalhöfundurinn Dr. Sam Ladak frá eðlisfræði- og stjörnufræði Cardiff háskóla.
„Þetta er í fyrsta skipti sem einhverjum hefur tekist að búa til nákvæma 3D eftirmynd af snúnings-ís, með hönnun, á nanóskalanum.“
Gervi snúningsrýið var búið til með nýjustu 3D nanofabrication tækni þar sem örlítið nanowires var staflað í fjögur lög í grindarbyggingu, sem sjálft mældi minna en breidd mannsins í heildina.
Sérstök gerð smásjá, þekkt sem segulmagnaðir smásjá, sem er viðkvæm fyrir segulmagn, var síðan notuð til að sjá segulhleðslur sem eru til staðar á tækinu, sem gerir teymið kleift að fylgjast með hreyfingu eins stöng segull yfir 3D uppbyggingu.
„Verk okkar eru mikilvæg þar sem það sýnir að hægt er að nota nanoscale 3D prentunartækni til að líkja eftir efni sem venjulega eru búin til með efnafræði,“ hélt Dr. Ladak áfram.
„Á endanum gæti þetta verk veitt leið til að framleiða ný segulmagnaðir metamefni, þar sem efniseiginleikarnir eru stilltir með því að stjórna 3D rúmfræði gervi grindurnar.
„Segulgeymslutæki, svo sem harður diskur eða segulmagnaðir af handahófi aðgangsminnisbúnaðar, er annað svæði sem gæti haft gegnheill áhrif á þetta bylting. Þar sem núverandi tæki nota aðeins tvo af þeim þremur víddum sem til eru, takmarkar þetta magn upplýsinga sem hægt er að geyma. Þar sem hægt er að færa einokunina um 3D grindurnar með segulsviði getur verið mögulegt að búa til raunverulegt 3D geymslutæki byggt á segulhleðslu. “
Post Time: maí-28-2021