Окумуштуулар кубаттуу түзүлүштөрдү жаратуу үчүн бир кадам ташташтымагниттик спин-айз деп аталган материалдын биринчи үч өлчөмдүү көчүрмөсүн түзүү менен заряддалат.
Айлануучу муз материалдары өтө сейрек кездешет, анткени аларда магниттин бир уюлу сыяктуу иш алып барган кемчиликтер бар.
Бул бир уюлдуу магниттер, ошондой эле магниттик монополдор деп да аталат, жаратылышта жок; ар бир магниттик материал экиге бөлүнгөндө, ал ар дайым түндүк жана түштүк уюлдары бар жаңы магнитти түзөт.
Ондогон жылдар бою окумуштуулар жаратылышта пайда болгон нерселердин далилин издеп келишкен.магниттик акыры жаратылыштын негизги күчтөрүн "бардык нерсенин теориясы" деп аталган нерсеге бириктирип, бардык физиканы бир чатырдын астына коюу үмүтү менен монополдор.
Бирок, акыркы жылдары физиктер эки өлчөмдүү спин-муз материалдарын түзүү аркылуу магниттик монополдун жасалма версияларын чыгара алышты.
Бүгүнкү күнгө чейин бул структуралар магниттик монополду ийгиликтүү көрсөтүштү, бирок материал бир тегиздикке чектелгенде ошол эле физиканы алуу мүмкүн эмес. Чынында эле, спин-муз торчосунун үч өлчөмдүү геометриясы анын окшоштуруучу кичинекей структураларды түзүү жөндөмүнүн өзгөчө ачкычы болуп саналат.магниттикмонополдор.
Бүгүн Nature Communications журналында жарыяланган жаңы изилдөөдө Кардифф университетинин окумуштуулары жетектеген топ татаал 3D басып чыгаруу жана иштетүү ыкмасын колдонуп, айланма муз материалынын тарыхтагы биринчи 3D көчүрмөсүн түзүштү.
Команданын айтымында, 3D басып чыгаруу технологиясы аларга жасалма айланма муздун геометриясын ыңгайлаштырууга мүмкүндүк берди, башкача айтканда, алар системаларда магниттик монополдордун пайда болуу жана жылуу жолун башкара алышат.
Алардын айтымында, мини-монополдук магниттерди 3D форматында башкаруу мүмкүнчүлүгү компьютердик сактагычты жакшыртуудан баштап, адам мээсинин нейрондук түзүлүшүн туураган 3D эсептөө тармактарын түзүүгө чейин көптөгөн колдонмолорду ачышы мүмкүн.
«10 жылдан ашык убакыттан бери окумуштуулар эки өлчөмдүү жасалма айланма музду түзүп жана изилдеп келишет. Мындай системаларды үч өлчөмдүү системаларга кеңейтүү менен биз айланма муздун монополдук физикасын алда канча так чагылдырып, беттердин таасирин изилдей алабыз», - деди Кардифф университетинин Физика жана астрономия мектебинин башкы автору доктор Сэм Ладак.
"Бул биринчи жолу кимдир бирөө нано масштабда дизайн боюнча айланма муздун так 3D көчүрмөсүн жасай алды."
Жасалма айланма муз заманбап 3D наножасалма ыкмаларын колдонуу менен түзүлгөн, анда кичинекей нанозымдар төрт катмарга торчо түзүлүшүндө тизилген, ал өзү адамдын чачынын жалпы туурасынан кичине болгон.
Андан кийин түзмөктө бар болгон магниттик заряддарды визуалдаштыруу үчүн магниттик күч микроскопиясы деп аталган атайын микроскопия түрү колдонулган, бул топко бир уюлдуу магниттердин 3D түзүлүшү боюнча кыймылын көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берген.
«Биздин ишибиз маанилүү, анткени ал наномасштабдуу 3D басып чыгаруу технологияларын адатта химия аркылуу синтезделген материалдарды туурап колдонууга болорун көрсөтүп турат», - деп улантты доктор Ладак.
"Акыр-аягы, бул иш жаңы магниттик метаматериалдарды өндүрүү үчүн каражат бере алат, мында материалдык касиеттер жасалма торчонун 3D геометриясын башкаруу менен жөнгө салынат."
«Катуу диск же магниттик кокустук эс тутум түзмөктөрү сыяктуу магниттик сактоочу түзүлүштөр бул ачылыштын чоң таасирине кабылышы мүмкүн болгон дагы бир тармак болуп саналат. Азыркы түзмөктөр жеткиликтүү болгон үч өлчөмдүн экөөсүн гана колдонгондуктан, бул сактала турган маалыматтын көлөмүн чектейт. Монополдорду магнит талаасын колдонуп, 3D торчонун айланасында жылдырууга мүмкүн болгондуктан, магниттик зарядга негизделген чыныгы 3D сактоочу түзүлүштү түзүүгө болот».
Жарыяланган убактысы: 2021-жылдын 28-майы