Ғалымдар қуатты құрылғыларды жасауға қадам жасадымагниттік спин-мұз деп аталатын материалдың алғашқы үш өлшемді көшірмесін жасау арқылы зарядталады.
Айналмалы мұз материалдары өте ерекше, өйткені оларда магниттің бір полюсі сияқты әрекет ететін ақаулар бар.
Бұл бір полюсті магниттер, сондай-ақ магниттік монополиялар деп те аталады, табиғатта жоқ;Әрбір магниттік материал екіге бөлінгенде, ол әрқашан солтүстік және оңтүстік полюсі бар жаңа магнит жасайды.
Ғалымдар ондаған жылдар бойы табиғатта болатын дәлелдемелерді іздедімагниттік Табиғаттың іргелі күштерін ақырында барлық физиканы бір шаңырақтың астына жинап, бәрінің теориясы деп аталатын нәрсеге топтастыруға үміттенген монополистер.
Дегенмен, соңғы жылдары физиктер екі өлшемді спин-мұз материалдарын жасау арқылы магниттік монополдың жасанды нұсқаларын шығара алды.
Бүгінгі күні бұл құрылымдар магниттік монополды сәтті көрсетті, бірақ материал бір жазықтықпен шектелген кезде бірдей физиканы алу мүмкін емес.Шынында да, спин-мұз торының нақты үш өлшемді геометриясы оның имитациялайтын кішкентай құрылымдарды жасаудағы ерекше қабілетінің кілті болып табылады.магниттікмонополиялар.
Бүгін Nature Communications басылымында жарияланған жаңа зерттеуде Кардифф университетінің ғалымдары басқаратын топ 3D басып шығару мен өңдеудің күрделі түрін пайдалана отырып, мұз тәрізді материалдың тұңғыш 3D көшірмесін жасады.
Команданың айтуынша, 3D басып шығару технологиясы оларға жасанды мұздың геометриясын бейімдеуге мүмкіндік берді, яғни олар магниттік монополдардың қалыптасу және жүйелерде қозғалу жолын басқара алады.
Шағын монополды магниттерді 3D форматында манипуляциялау мүмкіндігі кеңейтілген компьютерлік жадтан адам миының нейрондық құрылымын имитациялайтын 3D есептеу желілерін құруға дейін көптеген қосымшаларды ашуы мүмкін дейді.
«10 жылдан астам уақыт бойы ғалымдар екі өлшемде жасанды мұзды жасап, зерттеп келеді.Мұндай жүйелерді үш өлшемге дейін кеңейту арқылы біз спин-мұздың монополды физикасының әлдеқайда дәл көрінісін аламыз және беттердің әсерін зерттей аламыз», - деді Кардифф университетінің физика және астрономия мектебінің жетекші авторы доктор Сэм Ладак.
«Бұл бірінші рет кез келген адам спин-мұздың нақты 3D көшірмесін, дизайн бойынша, наноөлшемде жасай алды».
Жасанды спин-мұз ең заманауи 3D наноабрикация әдістерін қолдану арқылы жасалды, онда кішкентай наноөткізгіштер торлы құрылымда төрт қабатқа жиналды, оның өзі жалпы адам шашының енінен аз өлшенеді.
Магнетизмге сезімтал магниттік күш микроскопиясы деп аталатын микроскопияның арнайы түрі құрылғыдағы магниттік зарядтарды визуализациялау үшін пайдаланылды, бұл командаға 3D құрылымы бойынша бір полюсті магниттердің қозғалысын бақылауға мүмкіндік берді.
«Біздің жұмысымыз маңызды, өйткені ол наноөлшемді 3D басып шығару технологияларын әдетте химия арқылы синтезделетін материалдарды имитациялау үшін қолдануға болатындығын көрсетеді», - деп жалғастырды доктор Ладак.
«Түптеп келгенде, бұл жұмыс жасанды тордың 3D геометриясын басқару арқылы материалдың қасиеттері реттелетін жаңа магниттік метаматериалдарды шығаруға мүмкіндік береді.
«Магниттік жад құрылғылары, мысалы, қатты диск жетегі немесе магниттік жедел жад құрылғылары - бұл серпіліс жаппай әсер етуі мүмкін басқа сала.Ағымдағы құрылғылар қол жетімді үш өлшемнің екеуін ғана пайдаланатындықтан, бұл сақтауға болатын ақпарат көлемін шектейді.Монополдарды магнит өрісінің көмегімен 3D торының айналасында жылжытуға болатындықтан, магниттік зарядқа негізделген шынайы 3D сақтау құрылғысын жасауға болады.
Жіберу уақыты: 28 мамыр 2021 ж