Para ilmuwan parantos ngalakukeun léngkah nuju nyiptakeun alat anu kuat anu ngamangpaatkeunmagnét ngecas ku cara nyieun réplika tilu diménsi anu munggaran tina bahan anu katelah spin-ice.
Bahan és putar téh teu biasa pisan sabab mibanda anu disebut cacad anu kalakuanana kawas kutub tunggal magnét.
Magnét kutub tunggal ieu, ogé katelah monopol magnét, teu aya di alam; nalika unggal bahan magnét dipotong jadi dua, éta bakal salawasna nyiptakeun magnét anyar kalayan kutub kalér sareng kidul.
Mangtaun-taun para ilmuwan parantos milarian bukti-bukti anu aya sacara alamimagnét monopoli kalayan harepan pamustunganana ngahijikeun kakuatan dasar alam kana anu disebut téori sagalana, nempatkeun sadaya fisika dina hiji hateup.
Nanging, dina sababaraha taun ka pengker para fisikawan parantos hasil ngahasilkeun vérsi jieunan tina monopole magnét ngaliwatan nyiptakeun bahan és spin dua diménsi.
Nepi ka ayeuna, struktur-struktur ieu parantos hasil nunjukkeun monopole magnét, tapi mustahil pikeun kéngingkeun fisika anu sami nalika bahanna diwatesan dina hiji bidang. Memang, éta géométri tilu diménsi spésifik tina kisi spin-ice anu mangrupikeun konci pikeun kamampuan anu teu biasa pikeun nyiptakeun struktur alit anu nirumagnétmonopoli.
Dina hiji panilitian anyar anu diterbitkeun dinten ieu di Nature Communications, hiji tim anu dipingpin ku para ilmuwan di Universitas Cardiff parantos nyiptakeun réplika 3D anu munggaran tina bahan spin-ice nganggo jinis percetakan sareng pamrosésan 3D anu canggih.
Tim éta nyarios yén téknologi percetakan 3D parantos ngamungkinkeun aranjeunna pikeun nyaluyukeun géométri és spin jieunan, anu hartosna aranjeunna tiasa ngontrol cara monopol magnét kabentuk sareng dipindahkeun dina sistem.
Ceuk maranéhna, bisa ngamanipulasi magnét monopole mini dina 3D bisa muka rupa-rupa aplikasi, ti mimiti panyimpenan komputer anu ditingkatkeun nepi ka nyieun jaringan komputasi 3D anu niru struktur saraf otak manusa.
"Salila leuwih ti 10 taun para élmuwan parantos nyiptakeun sareng nalungtik és spin jieunan dina dua diménsi. Ku cara ngalegaan sistem sapertos kitu ka tilu diménsi, urang kéngingkeun répréséntasi fisika monopole és spin anu langkung akurat sareng tiasa nalungtik dampak permukaan," saur panulis utama Dr. Sam Ladak ti Sakola Fisika sareng Astronomi Universitas Cardiff.
"Ieu mangrupikeun munggaran kalina aya anu tiasa nyiptakeun réplika 3D anu persis sapertos és spin, ku desain, dina skala nano."
Es spin jieunan ieu didamel nganggo téknik nanofabrikasi 3D anu canggih dimana kawat nano leutik ditumpuk jadi opat lapisan dina struktur kisi, anu ukuranana sorangan kirang ti lébar rambut manusa sacara umum.
Hiji jinis mikroskop khusus anu katelah mikroskop gaya magnét, anu sénsitip kana magnétisme, teras dianggo pikeun ngabayangkeun muatan magnét anu aya dina alat éta, anu ngamungkinkeun tim pikeun ngalacak gerakan magnét kutub tunggal dina struktur 3D.
"Padamelan urang penting sabab nunjukkeun yén téknologi percetakan 3D skala nano tiasa dianggo pikeun niru bahan anu biasana disintésis ngalangkungan kimia," saur Dr. Ladak.
"Pamustunganana, ieu karya tiasa nyayogikeun sarana pikeun ngahasilkeun metamaterial magnét anyar, dimana sipat bahan disetel ku cara ngontrol géométri 3D tina kisi jieunan."
"Alat panyimpen magnét, sapertos hard disk drive atanapi alat mémori aksés acak magnét, mangrupikeun widang sanés anu tiasa kapangaruhan pisan ku kamajuan ieu. Kusabab alat ayeuna ngan ukur nganggo dua tina tilu diménsi anu sayogi, ieu ngawatesan jumlah inpormasi anu tiasa disimpen. Kusabab monopol tiasa dipindahkeun di sakitar kisi 3D nganggo médan magnét, tiasa waé pikeun nyiptakeun alat panyimpen 3D anu leres dumasar kana muatan magnét."
Waktos posting: 28 Méi-2021