Olimlar kuchli qurilmalarni yaratish yo'lida bir qadam tashladilarmagnit spin-muz deb nomlanuvchi materialning birinchi uch o'lchovli nusxasini yaratish orqali zaryadlash.
Spin muz materiallari juda noodatiy, chunki ular magnitning yagona qutbi kabi ishlaydigan nuqsonlarga ega.
Bu bitta qutbli magnitlar, shuningdek, magnit monopollar deb ham ataladi, tabiatda mavjud emas; har bir magnit material ikkiga bo'linganida, u har doim shimoliy va janubiy qutblarga ega yangi magnit hosil qiladi.
O'nlab yillar davomida olimlar tabiiy ravishda sodir bo'ladigan dalillarni uzoq va keng qidirib kelishgan.magnit nihoyat tabiatning asosiy kuchlarini "hamma narsa nazariyasi" deb ataladigan narsaga birlashtirish va barcha fizikani bitta tom ostiga qo'yish umidida monopollar.
Biroq, so'nggi yillarda fiziklar ikki o'lchovli spin-muz materiallarini yaratish orqali magnit monopolning sun'iy versiyalarini yaratishga muvaffaq bo'lishdi.
Bugungi kunga qadar bu tuzilmalar magnit monopolni muvaffaqiyatli namoyish etdi, ammo material bitta tekislik bilan chegaralanganida bir xil fizikani olishning iloji yo'q. Darhaqiqat, spin-muz panjarasining o'ziga xos uch o'lchovli geometriyasi uning taqlid qiluvchi mayda tuzilmalarni yaratishdagi g'ayrioddiy qobiliyatining kalitidir.magnitmonopollar.
Bugun Nature Communications jurnalida chop etilgan yangi tadqiqotda Kardiff universiteti olimlari boshchiligidagi guruh murakkab 3D bosib chiqarish va qayta ishlash usulidan foydalangan holda spin-muz materialining birinchi 3D nusxasini yaratdi.
Jamoaning ta'kidlashicha, 3D bosib chiqarish texnologiyasi ularga sun'iy spin-muzning geometriyasini moslashtirishga imkon berdi, ya'ni ular magnit monopollarning tizimlarda shakllanishi va harakatlanishini boshqarishi mumkin.
Mini monopol magnitlarini 3D formatida boshqarish imkoniyati, ularning aytishicha, kompyuter xotirasini yaxshilashdan tortib, inson miyasining neyron tuzilishini taqlid qiluvchi 3D hisoblash tarmoqlarini yaratishgacha bo'lgan ko'plab ilovalarni ochishi mumkin.
“10 yildan ortiq vaqt davomida olimlar ikki oʻlchamli sunʼiy aylanuvchi muzlarni yaratib va oʻrganib kelishmoqda. Bunday tizimlarni uch oʻlchamli tizimlarga kengaytirish orqali biz aylanuvchi muz monopol fizikasining ancha aniqroq tasvirini olamiz va sirtlarning taʼsirini oʻrganishimiz mumkin”, dedi Kardiff universitetining Fizika va astronomiya maktabidan yetakchi muallif doktor Sem Ladak.
"Bu birinchi marta har kim nanoskalada spin-muzning aniq 3D nusxasini loyihalash orqali yarata oldi."
Sun'iy spin-muz eng zamonaviy 3D nanofibrikatsiya texnikasi yordamida yaratilgan bo'lib, unda mayda nanosimlar to'rtta qatlamga to'plangan bo'lib, ularning o'zi inson sochining umumiy kengligidan ham kichikroq bo'lgan panjarali tuzilishga ega edi.
Keyin qurilmada mavjud bo'lgan magnit zaryadlarni vizualizatsiya qilish uchun magnitlanishga sezgir bo'lgan magnit kuch mikroskopiyasi deb nomlanuvchi maxsus mikroskopiya turi qo'llanildi, bu esa jamoaga 3D struktura bo'ylab bitta qutbli magnitlarning harakatini kuzatish imkonini berdi.
"Bizning ishimiz muhim, chunki u nanoskalali 3D bosib chiqarish texnologiyalari odatda kimyo orqali sintez qilinadigan materiallarni taqlid qilish uchun ishlatilishi mumkinligini ko'rsatadi", deb davom etdi doktor Ladak.
"Oxir-oqibat, bu ish yangi magnit metamateriallarni ishlab chiqarish vositasini taqdim etishi mumkin, bunda material xususiyatlari sun'iy panjaraning 3D geometriyasini boshqarish orqali sozlanadi."
“Qattiq disk yoki magnit tasodifiy kirish xotirasi qurilmalari kabi magnitli saqlash qurilmalari ushbu yutuqdan katta ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan yana bir sohadir. Hozirgi qurilmalar mavjud bo'lgan uchta o'lchamdan faqat ikkitasidan foydalanganligi sababli, bu saqlanishi mumkin bo'lgan ma'lumot miqdorini cheklaydi. Monopollarni magnit maydon yordamida 3D panjara bo'ylab harakatlantirish mumkinligi sababli, magnit zaryadga asoslangan haqiqiy 3D saqlash qurilmasini yaratish mumkin bo'lishi mumkin.”
Nashr vaqti: 2021-yil 28-may