Bilim adamları, kullanan güçlü cihazların oluşturulmasına doğru bir adım attımanyetik Spin-buz olarak bilinen bir malzemenin ilk üç boyutlu kopyasını oluşturarak şarj edin.
Spin buz malzemeleri, bir mıknatısın tek kutbu olarak davranan sözde kusurlara sahip oldukları için son derece sıra dışıdır.
Manyetik monopoller olarak da bilinen bu tek kutuplu mıknatıslar doğada mevcut değildir; Her manyetik malzeme ikiye kesildiğinde, her zaman kuzey ve güney kutbu ile yeni bir mıknatıs oluşturacaktır.
Onlarca yıldır bilim adamları doğal olarak meydana gelen kanıtlar için çok geniş arıyorlarmanyetik Sonunda doğanın temel güçlerini her şeyin sözde teorisine gruplandırma ve tüm fiziği tek bir çatı altına koyma umuduyla tekeller.
Bununla birlikte, son yıllarda fizikçiler, iki boyutlu spin-buz malzemelerinin oluşturulmasıyla manyetik bir monopolün yapay versiyonlarını üretmeyi başardılar.
Bugüne kadar bu yapılar manyetik bir monopol başarılı bir şekilde göstermiştir, ancak malzeme tek bir düzlemle sınırlı olduğunda aynı fiziği elde etmek imkansızdır. Gerçekten de, taklit eden küçük yapılar oluşturma olağandışı yeteneğinin anahtarı olan spin-buz kafesinin spesifik üç boyutlu geometrisidir.manyetikMonopoller.
Bugün Nature Communications'ta yayınlanan yeni bir çalışmada, Cardiff Üniversitesi'ndeki bilim adamları tarafından yönetilen bir ekip, sofistike bir 3D baskı ve işleme kullanarak bir spin-buz malzemesinin ilk 3D kopyasını oluşturdu.
Ekip, 3D baskı teknolojisinin yapay spin buzunun geometrisini uyarlamalarına izin verdiğini, yani manyetik tekellerin sistemlerde oluşma ve hareket ettirme şeklini kontrol edebileceklerini söylüyor.
3D'deki mini monopole mıknatısları manipüle edebilmek, gelişmiş bilgisayar depolamasından insan beyninin nöral yapısını taklit eden 3D bilgi işlem ağlarının oluşturulmasına kadar söyledikleri bir dizi uygulamayı açabilir.
“10 yılı aşkın bir süredir bilim adamları iki boyutta yapay spin buzu yaratıyor ve inceliyorlar. Bu tür sistemleri üç boyutlu olarak genişleterek spin-buz monopole fiziğinin çok daha doğru bir temsilini elde ediyoruz ve yüzeylerin etkisini inceleyebiliyoruz ”diyor Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu'ndan baş yazar Dr. Sam Ladak.
“Bu, ilk kez bir spin buzunun tam bir 3D kopyasını, tasarım yoluyla, nano ölçekte oluşturabildi.”
Yapay spin buzu, küçük nanotellerin, bir insan saçının genişliğinden daha azını ölçen bir kafes yapısında dört tabakaya istiflendiği son teknoloji ürünü 3D nanofabrikasyon teknikleri kullanılarak oluşturuldu.
Manyetizmaya duyarlı olan manyetik kuvvet mikroskopisi olarak bilinen özel bir mikroskopi türü, cihazda bulunan manyetik yükleri görselleştirmek için kullanıldı ve ekibin 3D yapı boyunca tek kutuplu mıknatısların hareketini izlemesine izin verdi.
Dr. Ladak, “Çalışmamız önemlidir, çünkü nano ölçekli 3D baskı teknolojilerinin genellikle kimya yoluyla sentezlenen malzemeleri taklit etmek için kullanılabileceğini gösteriyor” diye devam etti Dr. Ladak.
“Nihayetinde, bu çalışma, malzeme özelliklerinin yapay bir kafesin 3D geometrisini kontrol ederek ayarlandığı yeni manyetik metamateryaller üretmek için bir araç sağlayabilir.
“Sabit disk sürücüsü veya manyetik rastgele erişim bellek cihazları gibi manyetik depolama cihazları, bu atılımdan büyük ölçüde etkilenebilecek başka bir alandır. Mevcut cihazlar mevcut üç boyuttan sadece ikisi kullandığından, bu, depolanabilecek bilgi miktarını sınırlar. Monopoller manyetik bir alan kullanılarak 3D kafes etrafında hareket ettirilebildiğinden, manyetik yüke dayalı gerçek bir 3D depolama cihazı oluşturmak mümkün olabilir. ”
Gönderme Zamanı: Mayıs-28-2021