Bilim adamları, güçlü cihazların yaratılmasına doğru bir adım attılar.manyetik Spin-buz olarak bilinen bir malzemenin ilk üç boyutlu kopyasını oluşturarak şarj edin.
Döndürme buz malzemeleri, bir mıknatısın tek kutbu gibi davranan sözde kusurlara sahip olduklarından son derece sıra dışıdır.
Manyetik monopoller olarak da bilinen bu tek kutuplu mıknatıslar doğada yoktur;Her manyetik malzeme ikiye kesildiğinde her zaman kuzey ve güney kutbu olan yeni bir mıknatıs yaratılacaktır.
Onlarca yıldır bilim insanları doğal olarak oluşan oluşumların kanıtlarını çok uzaklarda arıyorlar.manyetik Sonunda doğanın temel güçlerini her şeyin teorisi adı verilen bir teoride gruplandırma ve tüm fiziği tek bir çatı altında toplama umuduyla tekeller.
Ancak son yıllarda fizikçiler, iki boyutlu spin-buz malzemeleri yaratarak manyetik tekkutupun yapay versiyonlarını üretmeyi başardılar.
Bugüne kadar bu yapılar manyetik tek kutupluluğu başarılı bir şekilde ortaya koymuştur, ancak malzeme tek bir düzlemle sınırlandırıldığında aynı fiziği elde etmek imkansızdır.Gerçekten de, spin-buz kafesinin özel üç boyutlu geometrisi, taklit eden küçük yapılar yaratma konusundaki alışılmadık yeteneğinin anahtarıdır.manyetikmonopoller.
Nature Communications'da bugün yayınlanan yeni bir çalışmada, Cardiff Üniversitesi'ndeki bilim adamlarının liderliğindeki bir ekip, karmaşık bir 3D baskı ve işleme türü kullanarak bir spin-buz malzemesinin ilk 3D kopyasını yarattı.
Ekip, 3D baskı teknolojisinin yapay spin-buzun geometrisini uyarlamalarına olanak sağladığını, bunun da manyetik monopollerin oluşma ve sistemlerde hareket etme şeklini kontrol edebilecekleri anlamına geldiğini söylüyor.
Mini tek kutuplu mıknatısları 3 boyutlu olarak manipüle edebilmenin, gelişmiş bilgisayar depolamasından insan beyninin sinir yapısını taklit eden 3 boyutlu bilgi işlem ağlarının oluşturulmasına kadar pek çok uygulamanın önünü açabileceği söyleniyor.
"10 yılı aşkın bir süredir bilim insanları iki boyutlu yapay spin-buz yaratıyor ve üzerinde çalışıyorlar.Bu tür sistemleri üç boyuta genişleterek, dönen buz tek kutuplu fiziğinin çok daha doğru bir temsilini elde ediyoruz ve yüzeylerin etkisini inceleyebiliyoruz” dedi Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu'ndan baş yazar Dr. Sam Ladak.
"Bu, nano ölçekte tasarım gereği bir spin-buzun tam 3 boyutlu kopyasını ilk kez oluşturabilen bir kişi."
Yapay spin-buz, minik nanotellerin bir kafes yapısında dört katman halinde istiflendiği, en son teknolojiye sahip 3D nanofabrikasyon teknikleri kullanılarak oluşturuldu; bu yapının kendisi genel olarak insan saçı genişliğinden daha az ölçülüyordu.
Daha sonra, manyetik kuvvet mikroskobu olarak bilinen ve manyetizmaya duyarlı özel bir mikroskopi türü, cihazda mevcut manyetik yükleri görselleştirmek için kullanıldı ve bu, ekibin tek kutuplu mıknatısların 3 boyutlu yapı boyunca hareketini izlemesine olanak tanıdı.
Dr. Ladak şöyle devam etti: "Çalışmamız, nano ölçekli 3D baskı teknolojilerinin genellikle kimya yoluyla sentezlenen malzemeleri taklit etmek için kullanılabileceğini göstermesi açısından önemlidir."
"Nihayetinde bu çalışma, malzeme özelliklerinin yapay bir kafesin 3 boyutlu geometrisini kontrol ederek ayarlandığı yeni manyetik meta malzemeler üretmek için bir araç sağlayabilir.
“Sabit disk sürücüsü veya manyetik rastgele erişimli bellek aygıtları gibi manyetik depolama aygıtları, bu atılımdan büyük ölçüde etkilenebilecek başka bir alandır.Mevcut cihazlar mevcut üç boyuttan yalnızca ikisini kullandığından, bu durum depolanabilecek bilgi miktarını sınırlamaktadır.Monopoller manyetik alan kullanılarak 3 boyutlu kafes etrafında hareket ettirilebildiğinden, manyetik yüke dayalı gerçek bir 3 boyutlu depolama cihazı yaratmak mümkün olabilir.”
Gönderim zamanı: Mayıs-28-2021