Các nhà khoa học đã tiến một bước để tạo ra các thiết bị mạnh mẽ khai thácTừ tính Sạc bằng cách tạo bản sao ba chiều đầu tiên của một vật liệu được gọi là spin-băng.
Vật liệu băng quay cực kỳ bất thường vì chúng có cái gọi là khiếm khuyết hoạt động như một cực đơn của nam châm.
Những nam châm cực đơn này, còn được gọi là độc quyền từ tính, không tồn tại trong tự nhiên; Khi mọi vật liệu từ tính được cắt thành hai, nó sẽ luôn tạo ra một nam châm mới với Bắc và Nam Cực.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm kiếm rất xa cho bằng chứng về việc xảy ra tự nhiênTừ tính độc quyền với hy vọng cuối cùng nhóm các lực lượng cơ bản của thiên nhiên thành một lý thuyết được gọi là tất cả mọi thứ, đặt tất cả các vật lý dưới một mái nhà.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, các nhà vật lý đã quản lý để sản xuất các phiên bản nhân tạo của một đơn vị từ tính thông qua việc tạo ra các vật liệu spin hai chiều.
Cho đến nay, các cấu trúc này đã chứng minh thành công một đơn nguyên từ tính, nhưng không thể có được cùng một vật lý khi vật liệu bị giới hạn trong một mặt phẳng. Thật vậy, đó là hình dạng ba chiều cụ thể của mạng spin-băng là chìa khóa cho khả năng khác thường của nó để tạo ra các cấu trúc nhỏ bắt chướcTừ tínhĐộc quyền.
Trong một nghiên cứu mới được công bố hôm nay trên Nature Communications, một nhóm do các nhà khoa học dẫn đầu tại Đại học Cardiff đã tạo ra bản sao 3D đầu tiên của một vật liệu spin-băng sử dụng một loại in 3D và xử lý tinh vi.
Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ in 3D đã cho phép họ điều chỉnh hình học của băng spin nhân tạo, có nghĩa là họ có thể kiểm soát cách các độc quyền từ tính được hình thành và di chuyển xung quanh trong các hệ thống.
Có thể điều khiển các nam châm monopole mini trong 3D có thể mở ra một loạt các ứng dụng mà họ nói, từ việc lưu trữ máy tính nâng cao đến việc tạo ra các mạng điện toán 3D bắt chước cấu trúc thần kinh của não người.
Trong hơn 10 năm, các nhà khoa học đã tạo ra và nghiên cứu băng nhân tạo theo hai chiều. Bằng cách mở rộng các hệ thống như vậy đến ba chiều, chúng tôi có được sự thể hiện chính xác hơn nhiều về vật lý đơn vị spin-băng và có thể nghiên cứu tác động của các bề mặt.
Đây là lần đầu tiên bất kỳ ai có thể tạo ra một bản sao 3D chính xác của một thiết kế, theo thiết kế, trên nano.
Tăng spin nhân tạo được tạo ra bằng các kỹ thuật nano 3D hiện đại trong đó các dây nano nhỏ được xếp thành bốn lớp trong một cấu trúc mạng, chính nó đo được ít hơn chiều rộng của tóc người.
Một loại kính hiển vi đặc biệt được gọi là kính hiển vi lực từ, nhạy cảm với từ tính, sau đó được sử dụng để hình dung các điện tích từ trên thiết bị, cho phép nhóm theo dõi chuyển động của các nam châm đơn lẻ trên cấu trúc 3D.
Công việc của chúng tôi rất quan trọng vì nó cho thấy các công nghệ in 3D nano có thể được sử dụng để bắt chước các vật liệu thường được tổng hợp thông qua hóa học, tiến sĩ Ladak tiếp tục.
Cuối cùng, công việc này có thể cung cấp một phương tiện để tạo ra các siêu vật liệu từ tính mới, trong đó các tính chất vật liệu được điều chỉnh bằng cách điều khiển hình học 3D của một mạng nhân tạo.
Các thiết bị lưu trữ từ tính, chẳng hạn như ổ đĩa cứng hoặc thiết bị bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên từ tính, là một khu vực khác có thể bị ảnh hưởng ồ ạt bởi bước đột phá này. Vì các thiết bị hiện tại chỉ sử dụng hai trong số ba chiều, điều này giới hạn lượng thông tin có thể được lưu trữ. Vì các độc quyền có thể được di chuyển xung quanh mạng 3D bằng cách sử dụng từ trường, có thể tạo ra một thiết bị lưu trữ 3D thực sự dựa trên điện tích từ tính.
Thời gian đăng: Tháng 5-28-2021