Ang mga siyentista mihimo og lakang padulong sa pagmugna og gamhanang mga aparato nga magamitmagnetiko karga pinaagi sa paghimo sa labing una nga tulo-ka-dimensyon nga replika sa usa ka materyal nga nailhan nga spin-ice.
Ang mga materyales nga hinimo sa spin ice talagsaon kaayo tungod kay kini adunay gitawag nga mga depekto nga molihok sama sa usa ka poste sa magnet.
Kining mga single pole magnet, nailhan usab nga magnetic monopoles, wala sa kinaiyahan; kung ang matag magnetic material putlon sa duha kini kanunay nga makahimo og bag-ong magnet nga adunay north ug south pole.
Sulod sa mga dekada, ang mga siyentista nangita og daghang ebidensya sa natural nga nahitabong mga panghitabo.magnetiko mga monopolyo sa paglaum nga sa katapusan mapundok ang mga pundamental nga pwersa sa kinaiyahan ngadto sa gitawag nga teorya sa tanan, nga ibutang ang tanan nga pisika ubos sa usa ka atop.
Apan, sa bag-ohay nga mga tuig ang mga pisiko nakahimo sa paghimo og artipisyal nga mga bersyon sa usa ka magnetic monopole pinaagi sa pagmugna og duha ka dimensyon nga mga materyales nga spin-ice.
Hangtod karon, kining mga istruktura malampusong nakapakita og magnetic monopole, apan imposible nga makuha ang parehas nga pisika kung ang materyal limitado sa usa ka patag. Sa tinuud, ang piho nga tulo-ka-dimensyon nga geometry sa spin-ice lattice mao ang yawe sa talagsaon nga abilidad niini sa paghimo og gagmay nga mga istruktura nga nagsundog samagnetikomga monopolyo.
Sa usa ka bag-ong pagtuon nga gipatik karong adlawa sa Nature Communications, usa ka grupo nga gipangulohan sa mga siyentista sa Cardiff University ang nakahimo sa labing una nga 3D replica sa usa ka spin-ice nga materyal gamit ang usa ka sopistikado nga klase sa 3D printing ug processing.
Ang team nag-ingon nga ang 3D printing technology nagtugot kanila sa pagpahaom sa geometry sa artipisyal nga spin-ice, nga nagpasabot nga ilang makontrol ang paagi sa pagporma ug paglihok sa magnetic monopole sa mga sistema.
Ang pagmaniobra sa mini monopole magnets sa 3D mahimong makaabli sa daghang mga aplikasyon, gikan sa gipauswag nga pagtipig sa kompyuter hangtod sa paghimo og 3D computing networks nga nagsundog sa neural structure sa utok sa tawo.
“Sulod sa kapin sa 10 ka tuig, ang mga siyentista nagmugna ug nagtuon sa artipisyal nga spin-ice sa duha ka dimensyon. Pinaagi sa pagpalapad sa maong mga sistema ngadto sa tulo ka dimensyon, makakuha kita og mas tukma nga representasyon sa spin-ice monopole physics ug makahimo sa pagtuon sa epekto sa mga nawong,” matod sa lead author nga si Dr. Sam Ladak gikan sa Cardiff University's School of Physics and Astronomy.
"Kini ang unang higayon nga adunay nakahimo og eksaktong 3D nga replika sa spin-ice, pinaagi sa disenyo, sa nanoscale."
Ang artipisyal nga spin-ice gihimo gamit ang state-of-the-art nga 3D nanofabrication techniques diin ang gagmay nga mga nanowire gipatong-patong sa upat ka lut-od sa usa ka lattice structure, nga sa iyang kaugalingon may sukod nga mas gamay pa sa gilapdon sa usa ka buhok sa tawo sa kinatibuk-an.
Usa ka espesyal nga klase sa microscopy nga nailhan nga magnetic force microscopy, nga sensitibo sa magnetism, gigamit dayon aron makita ang mga magnetic charge nga naa sa device, nga nagtugot sa team sa pagsubay sa paglihok sa single-pole magnets tabok sa 3D nga istruktura.
“Importante ang among trabaho tungod kay kini nagpakita nga ang nanoscale 3D printing technologies magamit sa pagsundog sa mga materyales nga kasagarang gi-synthesize pinaagi sa kemistri,” padayon ni Dr. Ladak.
"Sa katapusan, kini nga trabaho makahatag og paagi sa paghimo og bag-ong magnetic metamaterials, diin ang mga kabtangan sa materyal gi-tune pinaagi sa pagkontrol sa 3D geometry sa usa ka artipisyal nga lattice."
"Ang mga magnetic storage device, sama sa hard disk drive o magnetic random access memory device, usa pa ka lugar nga mahimong maapektuhan pag-ayo niining kalampusan. Tungod kay ang kasamtangang mga device naggamit lamang og duha sa tulo ka dimensyon nga magamit, kini naglimite sa gidaghanon sa impormasyon nga mahimong tipigan. Tungod kay ang mga monopole mahimong ibalhin sa palibot sa 3D lattice gamit ang magnetic field, posible nga makahimo og tinuod nga 3D storage device base sa magnetic charge."
Oras sa pag-post: Mayo-28-2021