Олимон қадаме ба сӯи эҷоди дастгоҳҳои пуриқтидоре гузоштанд, ки бо истифода аз технологияҳои иттилоотӣ кор мекунандмагнитӣ тавассути эҷоди аввалин нусхаи сеченакаи маводе, ки бо номи яхи спин маълум аст, заряднок кунед.
Маводҳои яхи чархзананда хеле ғайриоддӣ мебошанд, зеро онҳо дорои нуқсонҳои ба ном мебошанд, ки мисли қутби ягонаи магнит рафтор мекунанд.
Ин магнитҳои якқутба, ки бо номи монополҳои магнитӣ низ маълуманд, дар табиат вуҷуд надоранд; вақте ки ҳар як маводи магнитӣ ба ду қисм бурида мешавад, он ҳамеша як магнити нав бо қутби шимолӣ ва ҷанубӣ эҷод мекунад.
Даҳсолаҳо боз олимон дар ҷустуҷӯи далелҳои пайдоиши табиати онҳо аз дуру наздик буданд.магнитӣ монополҳо бо умеди он ки ниҳоят қувваҳои асосии табиатро ба як назарияи ба ном ҳама чиз муттаҳид кунанд ва тамоми физикаро зери як бом ҷойгир кунанд.
Аммо, дар солҳои охир физикҳо тавонистанд версияҳои сунъии монополияи магнитиро тавассути эҷоди маводҳои дученака-яхи спинӣ тавлид кунанд.
То имрӯз ин сохторҳо монополияи магнитиро бомуваффақият нишон додаанд, аммо вақте ки мавод дар як сатҳ маҳдуд аст, ба даст овардани ҳамон физика ғайриимкон аст. Дар ҳақиқат, маҳз геометрияи сеченакаи мушаххаси шабакаи спин-ях калиди қобилияти ғайриоддии он барои эҷоди сохторҳои хурде мебошад, ки тақлид мекунанд.магнитӣмонополҳо.
Дар як таҳқиқоти нав, ки имрӯз дар Nature Communications нашр шудааст, як гурӯҳ таҳти роҳбарии олимони Донишгоҳи Кардифф аввалин нусхаи сеченакаи маводи яхбастаро бо истифода аз чоп ва коркарди мураккаби сеченакӣ сохтанд.
Гурӯҳ мегӯяд, ки технологияи чопи 3D ба онҳо имкон додааст, ки геометрияи яхи сунъии чархзанандаро танзим кунанд, яъне онҳо метавонанд тарзи ташаккул ва ҳаракати монополҳои магнитиро дар системаҳо назорат кунанд.
Қобилияти идора кардани магнитҳои мини-монополӣ дар формати 3D метавонад як қатор барномаҳоро, аз беҳтар кардани нигоҳдории компютер то эҷоди шабакаҳои компютерии 3D, ки сохтори асабии мағзи сари инсонро тақлид мекунанд, боз кунад.
«Беш аз 10 сол аст, ки олимон яхи сунъии чархзанандаро дар ду андоза эҷод ва меомӯзанд. Бо васеъ кардани чунин системаҳо ба се андоза, мо тасвири хеле дақиқтари физикаи монополияи яхи чархзанандаро ба даст меорем ва метавонем таъсири сатҳҳоро омӯзем», - гуфт муаллифи пешбари ин мақола доктор Сэм Ладак аз Мактаби физика ва астрономияи Донишгоҳи Кардифф.
«Ин бори аввал аст, ки касе тавонист нусхаи дақиқи сеандозаи яхи спин-яхро бо тарҳрезӣ дар миқёси нано эҷод кунад.»
Яхи сунъӣ бо истифода аз усулҳои муосири наноистеҳсоли 3D сохта шудааст, ки дар он наносимҳои хурд дар чаҳор қабат дар сохтори шабакавӣ ҷамъ карда шуда буданд, ки худи онҳо аз паҳнои умумии мӯи инсон камтар буд.
Сипас, як навъи махсуси микроскопия, ки бо номи микроскопияи қувваи магнитӣ маълум аст ва ба магнетизм ҳассос аст, барои тасаввур кардани зарядҳои магнитии мавҷуд дар дастгоҳ истифода шуд, ки ба даста имкон дод ҳаракати магнитҳои якқутбаро дар тамоми сохтори сеченака пайгирӣ кунад.
«Кори мо муҳим аст, зеро он нишон медиҳад, ки технологияҳои чопи сеандозаи наноандозаро метавон барои тақлид кардани маводҳое истифода бурд, ки одатан тавассути химия синтез карда мешаванд», - идома дод доктор Ладак.
"Дар ниҳоят, ин кор метавонад воситаеро барои истеҳсоли метамаводҳои нави магнитӣ фароҳам оварад, ки дар он хосиятҳои мавод тавассути идоракунии геометрияи сеченакаи шабакаи сунъӣ танзим карда мешаванд."
«Дастгоҳҳои нигоҳдории магнитӣ, ба монанди диски сахт ё дастгоҳҳои хотираи дастрасии тасодуфии магнитӣ, самти дигаре аст, ки метавонад аз ин пешрафт ба таври назаррас таъсир расонад. Азбаски дастгоҳҳои кунунӣ танҳо дуто аз се андозаи мавҷударо истифода мебаранд, ин миқдори иттилоотеро, ки метавонад нигоҳ дошта шавад, маҳдуд мекунад. Азбаски монополҳоро бо истифода аз майдони магнитӣ дар атрофи шабакаи сеченака ҳаракат додан мумкин аст, эҳтимол дорад, ки дастгоҳи нигаҳдории воқеии сеченака дар асоси заряди магнитӣ эҷод карда шавад».
Вақти нашр: 28 майи соли 2021