Shkencëtarët kanë bërë një hap drejt krijimit të pajisjeve të fuqishme që përdorinmagnetike ngarkoni duke krijuar kopjen e parë tredimensionale të një materiali të njohur si spin-akulli.
Materialet e akullit të rrotullimit janë jashtëzakonisht të pazakonta pasi ato posedojnë të ashtuquajturat defekte të cilat sillen si poli i vetëm i një magneti.
Këta magnet me një pol, të njohur edhe si monopole magnetike, nuk ekzistojnë në natyrë;kur çdo material magnetik pritet në dysh, ai gjithmonë do të krijojë një magnet të ri me një poli verior dhe jugor.
Për dekada, shkencëtarët kanë kërkuar shumë e gjerë për prova që ndodhin në mënyrë natyralemagnetike monopole me shpresën për të grupuar përfundimisht forcat themelore të natyrës në një të ashtuquajtur teori të gjithçkaje, duke e vendosur të gjithë fizikën nën një çati.
Megjithatë, në vitet e fundit fizikanët kanë arritur të prodhojnë versione artificiale të një monopoli magnetik përmes krijimit të materialeve dydimensionale spin-akulli.
Deri më sot, këto struktura kanë demonstruar me sukses një monopol magnetik, por është e pamundur të merret e njëjta fizikë kur materiali është i kufizuar në një plan të vetëm.Në të vërtetë, është gjeometria specifike tre-dimensionale e rrjetës spin-akulli që është çelësi për aftësinë e saj të pazakontë për të krijuar struktura të vogla që imitojnëmagnetikemonopole.
Në një studim të ri të botuar sot në Nature Communications, një ekip i udhëhequr nga shkencëtarët në Universitetin e Cardiff-it kanë krijuar kopjen e parë 3D të një materiali spin-akulli duke përdorur një lloj të sofistikuar të printimit dhe përpunimit 3D.
Ekipi thotë se teknologjia e printimit 3D i ka lejuar ata të përshtatin gjeometrinë e akullit artificial, që do të thotë se ata mund të kontrollojnë mënyrën se si monopolet magnetike formohen dhe lëvizin nëpër sisteme.
Të qenit në gjendje për të manipuluar magnetët mini-monopol në 3D mund të hapë një mori aplikacionesh që thonë ata, nga ruajtja e përmirësuar e kompjuterit deri te krijimi i rrjeteve kompjuterike 3D që imitojnë strukturën nervore të trurit të njeriut.
“Për më shumë se 10 vjet shkencëtarët kanë krijuar dhe studiuar akull artificial në dy dimensione.Duke zgjeruar sisteme të tilla në tredimensione, ne fitojmë një përfaqësim shumë më të saktë të fizikës së monopolit të akullit spin dhe jemi në gjendje të studiojmë ndikimin e sipërfaqeve, "tha autori kryesor Dr. Sam Ladak nga Shkolla e Fizikës dhe Astronomisë e Universitetit të Cardiffit.
"Kjo është hera e parë që dikush ka qenë në gjendje të krijojë një kopje të saktë 3D të një spin-akulli, sipas dizajnit, në shkallë nano."
Spin-akulli artificial u krijua duke përdorur teknikat më të fundit të nanofabrikimit 3D, në të cilat nanotelat e vegjël u grumbulluan në katër shtresa në një strukturë grilë, e cila vetë matej më pak se gjerësia e përgjithshme e një floku të njeriut.
Një lloj i veçantë i mikroskopisë i njohur si mikroskopi i forcës magnetike, i cili është i ndjeshëm ndaj magnetizmit, u përdor më pas për të vizualizuar ngarkesat magnetike të pranishme në pajisje, duke lejuar ekipin të gjurmonte lëvizjen e magneteve me një pol përgjatë strukturës 3D.
“Puna jonë është e rëndësishme pasi tregon se teknologjitë e printimit 3D në shkallë nano mund të përdoren për të imituar materialet që zakonisht sintetizohen nëpërmjet kimisë,” vazhdoi Dr. Ladak.
“Në fund të fundit, kjo punë mund të sigurojë një mjet për të prodhuar metamateriale të reja magnetike, ku vetitë e materialit rregullohen duke kontrolluar gjeometrinë 3D të një rrjete artificiale.
“Pajisjet magnetike të ruajtjes, të tilla si një hard disk ose pajisjet e memories magnetike me akses të rastësishëm, është një fushë tjetër që mund të ndikohet masivisht nga ky zbulim.Duke qenë se pajisjet aktuale përdorin vetëm dy nga tre dimensionet e disponueshme, kjo kufizon sasinë e informacionit që mund të ruhet.Meqenëse monopolet mund të lëvizin rreth rrjetës 3D duke përdorur një fushë magnetike, mund të jetë e mundur të krijohet një pajisje e vërtetë ruajtëse 3D bazuar në ngarkesën magnetike.
Koha e postimit: Maj-28-2021