Wanasayansi wamechukua hatua kuelekea uundaji wa vifaa vyenye nguvu ambavyo vinatumiasumaku Shtaka kwa kuunda picha ya kwanza ya sura tatu ya nyenzo inayojulikana kama barafu ya spin.
Vifaa vya barafu vya Spin ni vya kawaida sana kwani vinayo kasoro zinazoitwa ambazo zinafanya kama pole moja ya sumaku.
Sumaku hizi moja, pia hujulikana kama monopoles ya magnetic, haipo katika maumbile; Wakati kila vifaa vya sumaku vimekatwa viwili vitaunda sumaku mpya na pole ya kaskazini na kusini.
Kwa miongo kadhaa wanasayansi wamekuwa wakitazama mbali na kwa ushahidi wa kawaida kutokeasumaku Monopoles kwa matumaini ya hatimaye kuweka vikosi vya msingi vya maumbile kuwa nadharia inayoitwa ya kila kitu, kuweka fizikia yote chini ya paa moja.
Walakini, katika miaka ya hivi karibuni wataalam wa fizikia wameweza kutoa matoleo ya bandia ya monopole ya sumaku kupitia uundaji wa vifaa vya barafu-viwili vya barafu.
Hadi leo miundo hii imefanikiwa kuonyesha monopole ya sumaku, lakini haiwezekani kupata fizikia hiyo wakati nyenzo hiyo iko kwenye ndege moja. Hakika, ni jiometri maalum ya sura tatu ya kimiani ya barafu ambayo ni muhimu kwa uwezo wake wa kawaida wa kuunda miundo midogo inayoigasumakuMonopoles.
Katika utafiti mpya uliochapishwa leo katika Mawasiliano ya Mazingira, timu inayoongozwa na wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Cardiff imeunda picha ya kwanza ya 3D ya nyenzo za barafu kwa kutumia aina ya kisasa ya uchapishaji na usindikaji wa 3D.
Timu inasema teknolojia ya uchapishaji ya 3D imewaruhusu kurekebisha jiometri ya barafu ya bandia, ikimaanisha kuwa wanaweza kudhibiti njia ya monopoles ya sumaku huundwa na kuzunguka katika mifumo.
Kuwa na uwezo wa kudanganya sumaku za monopole katika 3D kunaweza kufungua matumizi mengi wanayosema, kutoka kwa uhifadhi wa kompyuta ulioimarishwa hadi uundaji wa mitandao ya kompyuta ya 3D inayoiga muundo wa neural wa ubongo wa mwanadamu.
"Kwa zaidi ya miaka 10 wanasayansi wamekuwa wakiunda na kusoma barafu ya bandia katika vipimo viwili. Kwa kupanua mifumo kama hii kwa vipimo vitatu tunapata uwakilishi sahihi zaidi wa fizikia ya monopole ya barafu na tuna uwezo wa kusoma athari za nyuso, "mwandishi wa kiongozi Dk. Sam Ladak kutoka Shule ya Fizikia ya Chuo Kikuu cha Cardiff.
"Hii ni mara ya kwanza kwamba mtu yeyote ameweza kuunda picha halisi ya 3D ya barafu ya spin, kwa kubuni, kwenye nanoscale."
Ice ya spin bandia iliundwa kwa kutumia mbinu za hali ya juu za 3D ambazo nanowires ndogo ziliwekwa ndani ya tabaka nne kwenye muundo wa kimiani, ambayo yenyewe ilipima chini ya upana wa nywele ya binadamu kwa jumla.
Aina maalum ya microscopy inayojulikana kama microscopy ya nguvu ya sumaku, ambayo ni nyeti kwa sumaku, wakati huo ilitumiwa kuibua mashtaka ya sumaku yaliyopo kwenye kifaa, ikiruhusu timu kufuatilia harakati za sumaku moja-pole kwenye muundo wa 3D.
"Kazi yetu ni muhimu kwani inaonyesha kuwa teknolojia za uchapishaji za 3D za nanoscale zinaweza kutumika kuiga vifaa ambavyo kawaida hutengenezwa kupitia kemia," aliendelea Dk. Ladak.
"Mwishowe, kazi hii inaweza kutoa njia ya kutengeneza metamatadium za riwaya, ambapo mali ya nyenzo huwekwa kwa kudhibiti jiometri ya 3D ya kimiani ya bandia.
"Vifaa vya uhifadhi wa sumaku, kama gari ngumu ya diski au vifaa vya kumbukumbu vya ufikiaji wa nasibu, ni eneo lingine ambalo linaweza kuathiriwa sana na mafanikio haya. Kama vifaa vya sasa vinatumia vipimo viwili kati ya vitatu vinavyopatikana, hii inazuia kiwango cha habari ambacho kinaweza kuhifadhiwa. Kwa kuwa monopoles zinaweza kusonga karibu na kimiani ya 3D kwa kutumia shamba la sumaku inawezekana kuunda kifaa cha kweli cha kuhifadhi 3D kulingana na malipo ya sumaku. "
Wakati wa chapisho: Mei-28-2021