Wëssenschaftler hunn e Schrëtt a Richtung Kreatioun vu mächtege Geräter geholl, déi auserneenmagnetesch charge andeems Dir déi éischt dräi-zweedimensional Replika vun engem Material als Spin-Äis bekannt ass.
Spin Äismaterialien sinn extrem ongewéinlech well se sougenannte Mängel hunn, déi sech als eenzege Pol vun engem Magnéit behuelen.
Dës Single Pole Magnete, och als magnetesch monopoles bekannt, existéieren net an Natur;wann all magnetescht Material an zwee geschnidden ass, wäert et ëmmer en neie Magnéit mat engem Nord- a Südpol kreéieren.
Fir Joerzéngten hunn d'Wëssenschaftler wäit a breet gesicht no Beweiser fir natierlecht Optriedemagnetesch Monopole an der Hoffnung endlech déi fundamental Kräfte vun der Natur zu enger sougenannter Theorie vun allem ze gruppéieren, déi ganz Physik ënner een Daach ze setzen.
Wéi och ëmmer, an de leschte Joeren hunn d'Physiker et fäerdeg bruecht kënschtlech Versioune vun engem magnetesche Monopol ze produzéieren duerch d'Schafung vun zweedimensionalen Spin-Äismaterialien.
Bis haut hunn dës Strukturen e magnetesche Monopol erfollegräich bewisen, awer et ass onméiglech déiselwecht Physik ze kréien wann d'Material op engem eenzege Fliger agespaart ass.Tatsächlech ass et déi spezifesch dreidimensional Geometrie vum Spin-Äisgitter, déi de Schlëssel ass fir seng ongewéinlech Fäegkeet fir kleng Strukturen ze kreéieren déi mimikéierenmagneteschmonopoles.
An enger neier Etude, déi haut an Nature Communications publizéiert gouf, huet e Team gefouert vu Wëssenschaftler vun der Cardiff University déi éischt 3D Replica vun engem Spin-Äis Material erstallt mat enger sophistikéierter Aart vun 3D Dréckerei a Veraarbechtung.
D'Team seet datt d'3D Drécktechnologie hinnen erlaabt huet d'Geometrie vum kënschtlechen Spin-Äis ze personaliséieren, dat heescht datt se d'Art a Weis wéi d'magnetesch Monopole geformt a ronderëm an de Systemer bewegt kënne kontrolléieren.
D'Kapazitéit fir d'Mini-Monopolmagnete an 3D ze manipuléieren kéint eng ganz Partie vun Uwendungen opmaachen, déi se soen, vu verstäerkte Computerlagerung bis zur Schafung vun 3D Rechennetzwierker déi d'neural Struktur vum mënschleche Gehir mimikéieren.
"Zënter méi wéi 10 Joer hunn d'Wëssenschaftler kënschtlech Spin-Äis an zwou Dimensiounen erstallt a studéiert.Duerch d'Ausdehnung vun esou Systemer op Dräi-Dimensioune kréien mir eng vill méi genee Representatioun vun der Spin-Äis Monopol-Physik a si fäeg den Impakt vun Flächen ze studéieren, "sot de Lead Autor Dr Sam Ladak vun der Cardiff University School of Physics and Astronomie.
"Dëst ass déi éischte Kéier datt iergendeen fäeg ass eng exakt 3D Replika vun engem Spin-Äis ze kreéieren, duerch Design, op der Nanoskala."
D'kënschtlech Spin-Äis gouf erstallt mat modernsten 3D Nanofabricatiounstechniken, an deenen kleng Nanodrähte a véier Schichten gestapelt goufen an enger Gitterstruktur, déi selwer manner wéi d'Breet vun engem mënschlechen Hoer gemooss huet.
Eng speziell Aart vu Mikroskopie bekannt als magnetesch Kraaftmikroskopie, déi sensibel ass fir Magnetismus, gouf dunn benotzt fir d'magnetesch Ladungen, déi um Apparat präsent sinn, ze visualiséieren, wat d'Team erlaabt d'Bewegung vun den Eenpolmagneten iwwer d'3D Struktur ze verfolgen.
"Eis Aarbecht ass wichteg well et weist datt Nanoskala 3D Drécktechnologien kënne benotzt ginn fir Materialien ze mimikéieren déi normalerweis iwwer Chimie synthetiséiert ginn", huet den Dr Ladak weider.
"Schlussendlech kann dëst Wierk e Mëttel ubidden fir nei magnetesch Metamaterialien ze produzéieren, wou d'Materialeigenschaften ofgestëmmt ginn andeems d'3D Geometrie vun engem kënschtlechen Gitter kontrolléiert gëtt.
"Magnetesch Späichergeräter, wéi eng Festplack oder magnetesch Zoufallsspeichergeräter, ass en anert Gebitt dat massiv vun dësem Duerchbroch beaflosst ka ginn.Well déi aktuell Apparater nëmmen zwee vun den dräi verfügbaren Dimensiounen benotzen, limitéiert dëst d'Quantitéit un Informatioun déi gespäichert ka ginn.Zënter datt d'Monopole ronderëm d'3D Gitter mat engem Magnéitfeld bewegt kënne ginn, kann et méiglech sinn e richtegen 3D Späicherapparat baséiert op magnetescher Ladung ze kreéieren.
Post Zäit: Mee-28-2021