과학자들은 활용하는 강력한 장치를 만드는 단계를 밟았습니다.자기 스핀 아이스로 알려진 재료의 최초의 3 차원 복제본을 만들어 충전.
스핀 얼음 재료는 자석의 단일 극으로 작동하는 소위 결함을 가지고 있기 때문에 매우 이례적입니다.
자기 독점이라고도하는이 단일 극 자석은 자연에 존재하지 않습니다. 모든 자기 재료가 2 개로 자르면 항상 북쪽과 남극이있는 새로운 자석을 만듭니다.
수십 년 동안 과학자들은 자연적으로 발생한다는 증거를 위해 멀리 넓고 넓게 보이고 있습니다.자기 독점은 마침내 자연의 기본력을 소위 모든 이론으로 그룹화하여 모든 물리학을 한 지붕 아래에두기를 희망합니다.
그러나 최근 몇 년 동안 물리학 자들은 2 차원 스핀 아이스 물질을 생성함으로써 자기 모노폴의 인공 버전을 생산했습니다.
현재까지 이러한 구조는 자기 모노폴을 성공적으로 시연했지만 재료가 단일 평면에 한정 될 때 동일한 물리학을 얻는 것은 불가능합니다. 실제로, 스핀 아이스 격자의 특정 3 차원 기하학은 모방하는 작은 구조물을 만드는 특이한 능력의 핵심입니다.자기독점.
Cardiff University의 과학자들이 이끄는 팀은 오늘날 Nature Communications에 발표 된 새로운 연구에서 정교한 유형의 3D 프린팅 및 처리를 사용하여 스핀 아이스 소재의 최초 3D 복제본을 만들었습니다.
이 팀은 3D 프린팅 기술을 통해 인공 스핀 아이스의 형상을 맞춤화 할 수 있다고 말합니다. 즉, 자기 독점이 시스템에서 형성되고 이동하는 방식을 제어 할 수 있습니다.
3D의 미니 모노폴 자석을 조작 할 수 있으면 향상된 컴퓨터 저장에서 인간 뇌의 신경 구조를 모방하는 3D 컴퓨팅 네트워크 생성에 이르기까지 다양한 응용 프로그램을 열 수 있습니다.
“10 년 넘게 과학자들은 인공 스핀 아이스를 만들고 연구 해 왔습니다. 이러한 시스템을 3 차원으로 확장함으로써 우리는 스핀 아이스 모노폴 물리학을 훨씬 더 정확하게 표현하고 표면의 영향을 연구 할 수 있습니다.
"이것은 누구나 나노 스케일에서 디자인으로 스핀 아이스의 정확한 3D 복제본을 만들 수있는 것은 이번이 처음입니다."
인공 스핀 아이스는 작은 나노 와이어가 격자 구조에서 4 개의 층으로 쌓인 최첨단 3D 나노 가공 기술을 사용하여 만들어졌으며, 그 자체는 전체적으로 인간의 폭보다 적은 측정되었습니다.
자기 력 현미경으로 알려진 특수 유형의 현미경을 자성에 민감한 다음, 장치에 존재하는 자기 전하를 시각화하여 팀이 3D 구조에 걸쳐 단일 극 자석의 움직임을 추적 할 수있게 하였다.
Ladak 박사는“우리의 작업은 나노 스케일 3D 프린팅 기술이 화학을 통해 일반적으로 합성되는 재료를 모방하는 데 사용될 수 있음을 보여주기 때문에 중요합니다.
“궁극적으로,이 작업은 인공 격자의 3D 지오메트리를 제어하여 재료 특성이 조정되는 새로운 자기 메타 물질을 생성하는 수단을 제공 할 수 있습니다.
“하드 디스크 드라이브 또는 자기 랜덤 액세스 메모리 장치와 같은 자기 저장 장치는이 돌파구에 의해 큰 영향을 줄 수있는 또 다른 영역입니다. 현재 장치는 사용 가능한 3 차원 중 2 개만 사용하므로 저장할 수있는 정보의 양이 제한됩니다. 자기장을 사용하여 독점을 3D 격자 주위로 이동할 수 있으므로 자기 전하를 기반으로 실제 3D 저장 장치를 만들 수 있습니다.”
시간 후 : May-28-2021