Shkencëtarët kanë bërë një hap drejt krijimit të pajisjeve të fuqishme që shfrytëzojnë...magnetik ngarkohet duke krijuar kopjen e parë tre-dimensionale të një materiali të njohur si akull-spin.
Materialet e akullit me spin janë jashtëzakonisht të pazakonta pasi ato kanë të ashtuquajturat defekte të cilat sillen si poli i vetëm i një magneti.
Këto magnete me një pol të vetëm, të njohura edhe si monopole magnetike, nuk ekzistojnë në natyrë; kur çdo material magnetik pritet në dy pjesë, ai gjithmonë do të krijojë një magnet të ri me një pol verior dhe një jugor.
Për dekada të tëra, shkencëtarët kanë kërkuar gjerësisht për prova të ndodhjes natyrore.magnetik monopole me shpresën për të grupuar më në fund forcat themelore të natyrës në një të ashtuquajtur teori të gjithçkaje, duke e vendosur të gjithë fizikën nën një çati.
Megjithatë, vitet e fundit, fizikantët kanë arritur të prodhojnë versione artificiale të një monopoli magnetik përmes krijimit të materialeve dy-dimensionale të akullit me spin.
Deri më sot, këto struktura kanë demonstruar me sukses një monopol magnetik, por është e pamundur të merret e njëjta fizikë kur materiali është i kufizuar në një plan të vetëm. Në të vërtetë, është gjeometria specifike tre-dimensionale e rrjetës spin-akull që është çelësi i aftësisë së saj të pazakontë për të krijuar struktura të vogla që imitojnëmagnetikmonopole.
Në një studim të ri të botuar sot në Nature Communications, një ekip i udhëhequr nga shkencëtarë në Universitetin e Cardiffit ka krijuar kopjen e parë 3D të një materiali akulli spin duke përdorur një lloj të sofistikuar të printimit dhe përpunimit 3D.
Ekipi thotë se teknologjia e printimit 3D i ka lejuar ata të përshtasin gjeometrinë e akullit artificial me rrotullim, që do të thotë se ata mund të kontrollojnë mënyrën se si formohen dhe lëvizin monopolet magnetike në sisteme.
Të qenit në gjendje të manipulosh magnetët mini monopolë në 3D mund të hapë një mori aplikimesh, thonë ata, nga ruajtja e përmirësuar e të dhënave në kompjuter deri te krijimi i rrjeteve kompjuterike 3D që imitojnë strukturën nervore të trurit të njeriut.
“Për më shumë se 10 vjet, shkencëtarët kanë krijuar dhe studiuar akullin artificial spin në dy dimensione. Duke i zgjeruar sisteme të tilla në tre dimensione, ne fitojmë një përfaqësim shumë më të saktë të fizikës monopole të akullit spin dhe jemi në gjendje të studiojmë ndikimin e sipërfaqeve”, tha autori kryesor Dr. Sam Ladak nga Shkolla e Fizikës dhe Astronomisë e Universitetit të Cardiffit.
"Kjo është hera e parë që dikush ka qenë në gjendje të krijojë një kopje të saktë 3D të një akulli spin, me anë të projektimit, në nanoshkalë."
Akulli artificial i tjerrjes u krijua duke përdorur teknikat më të fundit të nanofabrikimit 3D, në të cilat nanotelat e vegjël u grumbulluan në katër shtresa në një strukturë rrjete, e cila vetë matte më pak se gjerësia e një floku njeriu në përgjithësi.
Një lloj i veçantë mikroskopie i njohur si mikroskopi e forcës magnetike, i cili është i ndjeshëm ndaj magnetizmit, u përdor më pas për të vizualizuar ngarkesat magnetike të pranishme në pajisje, duke i lejuar ekipit të gjurmonte lëvizjen e magneteve me një pol në të gjithë strukturën 3D.
“Puna jonë është e rëndësishme pasi tregon se teknologjitë e printimit 3D në shkallë nano mund të përdoren për të imituar materialet që zakonisht sintetizohen nëpërmjet kimisë”, vazhdoi Dr. Ladak.
"Në fund të fundit, kjo punë mund të ofrojë një mjet për të prodhuar metamateriale të reja magnetike, ku vetitë e materialit akordohen duke kontrolluar gjeometrinë 3D të një rrjete artificiale."
"Pajisjet magnetike të ruajtjes, të tilla si një hard disk ose pajisjet magnetike të memories me akses të rastësishëm, janë një tjetër fushë që mund të ndikohet masivisht nga ky zbulim i madh. Meqenëse pajisjet aktuale përdorin vetëm dy nga tre dimensionet e disponueshme, kjo kufizon sasinë e informacionit që mund të ruhet. Meqenëse monopolet mund të lëvizin rreth rrjetës 3D duke përdorur një fushë magnetike, mund të jetë e mundur të krijohet një pajisje e vërtetë ruajtjeje 3D bazuar në ngarkesën magnetike."
Koha e postimit: 28 maj 2021