Shkencëtarët kanë ndërmarrë një hap drejt krijimit të pajisjeve të fuqishme që parzmoremagnetik ngarkoni duke krijuar kopje të parë ndonjëherë tre-dimensionale të një materiali të njohur si një spin-akull.
Materialet e akullit rrotullues janë jashtëzakonisht të pazakonta pasi ato posedojnë të ashtuquajturat defekte të cilat sillen si pol i vetëm i një magneti.
Këto magnet të vetëm pole, të njohura edhe si monopole magnetike, nuk ekzistojnë në natyrë; Kur çdo material magnetik është prerë në dy, ai gjithmonë do të krijojë një magnet të ri me një pol verior dhe jug.
Për dekada, shkencëtarët kanë kërkuar shumë dhe gjerësisht për prova të ndodhjes natyralemagnetik Monopolet me shpresën për të grupuar përfundimisht forcat themelore të natyrës në një teori të ashtuquajtur të gjithçkaje, duke e vendosur të gjithë fizikën nën një çati.
Sidoqoftë, vitet e fundit fizikantët kanë arritur të prodhojnë versione artificiale të një monopole magnetike përmes krijimit të materialeve rrotulluese dy-dimensionale.
Deri më tani, këto struktura kanë demonstruar me sukses një monopol magnetik, por është e pamundur të merret e njëjta fizikë kur materiali kufizohet në një aeroplan të vetëm. Në të vërtetë, është gjeometria specifike tre-dimensionale e grilës spin-akull që është thelbësore për aftësinë e saj të pazakontë për të krijuar struktura të vogla që imitojnëmagnetikmonopole
Në një studim të ri të botuar sot në Nature Communications, një ekip i udhëhequr nga shkencëtarët në Universitetin Cardiff ka krijuar kopje të parë ndonjëherë 3D të një materiali spin-akull duke përdorur një lloj të sofistikuar të shtypjes dhe përpunimit 3D.
Ekipi thotë se teknologjia e shtypjes 3D i ka lejuar ata të përshtaten gjeometrinë e spin-akullit artificial, do të thotë se ata mund të kontrollojnë mënyrën se si formohen dhe lëvizin monopolet magnetike në sisteme.
Të qenit në gjendje të manipulojë magnet mini monopole në 3D mund të hapë një mori të tërë aplikimesh që ata thonë, nga ruajtja e zgjeruar e kompjuterit deri tek krijimi i rrjeteve informatike 3D që imitojnë strukturën nervore të trurit të njeriut.
“Për mbi 10 vjet shkencëtarët kanë krijuar dhe studiuar spin-akull artificial në dy dimensione. Duke shtrirë sisteme të tilla në tre-dimensione, ne fitojmë një përfaqësim shumë më të saktë të fizikës monopole spin-ice dhe jemi në gjendje të studiojmë ndikimin e sipërfaqeve, "tha autori kryesor Dr. Sam Ladak nga Shkolla e Fizikës dhe Astronomisë së Universitetit Cardiff.
"Kjo është hera e parë që dikush ka qenë në gjendje të krijojë një kopje të saktë 3D të një spin-akull, nga dizajni, në nanoskalën."
Spin-akull artificial u krijua duke përdorur teknikat më të reja të nanofabrikimit 3D në të cilat nanowires të vogla u grumbulluan në katër shtresa në një strukturë grilë, të cilat vetë maten më pak se gjerësia e flokëve të njeriut në përgjithësi.
Një lloj i veçantë i mikroskopisë i njohur si mikroskopi i forcës magnetike, e cila është e ndjeshme ndaj magnetizmit, u përdor më pas për të vizualizuar tarifat magnetike të pranishme në pajisje, duke lejuar ekipin të gjurmojë lëvizjen e magnetëve me një pole në të gjithë strukturën 3D.
"Puna jonë është e rëndësishme pasi tregon se teknologjitë e shtypjes 3D nanoskale mund të përdoren për të imituar materialet që sintetizohen zakonisht përmes kimisë," vazhdoi Dr. Ladak.
"Në fund të fundit, kjo vepër mund të sigurojë një mjet për të prodhuar metamateriale të reja magnetike, ku vetitë e materialit akordohen duke kontrolluar gjeometrinë 3D të një grilë artificiale.
“Pajisjet e ruajtjes magnetike, të tilla si një disk i ngurtë ose pajisjet e kujtesës me qasje të rastësishme magnetike, janë një zonë tjetër që mund të ndikohet masivisht nga kjo përparim. Ndërsa pajisjet aktuale përdorin vetëm dy nga tre dimensionet në dispozicion, kjo kufizon sasinë e informacionit që mund të ruhet. Meqenëse monopolet mund të zhvendosen rreth grilës 3D duke përdorur një fushë magnetike mund të jetë e mundur të krijoni një pajisje të vërtetë të ruajtjes 3D bazuar në ngarkesën magnetike. "
Koha e postimit: maj-28-2021