У электричества появился родственник - "магнетричество".

Магнитные монополи в кристалле


Команде ученых-физиков удалось в объеме небольшого кристалла, длиной около одного сантиметра, создать раздельные магнитные "заряды", северные и южные магнитные полюса, и заставить их течь в нужном направлении. Эти движущиеся магнитные заряды ведут себя почти таким же образом, как и электрические заряды, переносимые электронами, текущие по проводникам и элементам электронных схем. Сделанное открытие, вероятно, может быть использовано для развития области "магнетроники", смежной с областью электроники, но использующей для своей работы движение магнитных зарядов.

Известно, что обычные магниты всегда имеют два полюса - южный и северный. Даже если разделить магнит на несколько частей, каждая из этих частей будет иметь два разных полюса. Но магнитные молекулы материала, называемого спиновым льдом (spin ice), имеют форму нескольких соединенным между собой треугольных пирамид, которая не позволяет им упорядочиваться таким образом, что бы стать классическим магнитом с двумя разными полюсами. В большинстве случаев молекула спинового льда представляет собой два магнита, обращенные внутрь одноименными полюсами.

Еще в 2009 году Стивен Брэмвелл (Steven Bramwell), ученый-физик из Университетского колледжа Лондона (University College of London), обнаружил, что иногда молекулы спинового льда разрушаются. "Дипольная молекула раскалывается, образуя две молекулы, обладающие свойствами монополя" - рассказывает он. Эти две монопольные части молекулы могут перемещаться от одной молекулы к другой, вызывая цепную реакцию разрушения.

Некоторые из ученых подвергли сомнению правомерность использования понятия "монополь". Это понятие, введенное в 1931 году в область теоретической физики Полом Дирэком, традиционно связывают с космическими монополями, которые, как считается, были созданы во время Большого Взрыва. "Реальный монополь является обособленным магнитным зарядом, способным существовать только в вакууме" - утверждает Михаэль Бониц (Michael Bonitz), физик из Института Теоретической Физики и Астрофизики в Киле, Германия. - "А то, что получили эти ученые, является всего лишь сложной системой конденсированного вещества".

Тем не менее, в пределах кристалла спинового льда эти блуждающие магнитные полюса ведут себя в точности как монополи, перенося магнитные заряды. Поведение и взаимодействие этих зарядов вполне предсказуемо, оно полностью подчиняется физическому закону, который описывает взаимодействие электрических зарядов, закону Кулона. Используя короткие импульсы магнитного поля, Брэмвелл и его команда нашли способ создания и управления упорядоченными потоками магнитных зарядов - так называемого "магнетричества". Эти потоки, циркулирующие внутри кристалла в течение длительного времени, ведущие себя подобно электрическому току, могут стать основой для создания совершенно нового типа приборов, устройств и породить совершенно новую область - магнетронику. Конечно, это произойдет не сегодня и даже не завтра с учетом того, что сейчас все эти процессы проявляются только внутри кристаллов и при температурах, близких к температуре абсолютного нуля.





Ключевые слова:
Магнитное, Электрическое, Поле, Заряд, Монополь, Движение, Ток, Кристалл, Спиновый лед, spin ice, Магнетричество, Магнетроника, Электроника

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые составили математическую модель, описывающую процесс формирования ма ...
  • Физикам впервые удалось создать искусственные магнитные монополи
  • Магнитные монополи и завихрения могут стать основой новых высокоэффективных ...
  • Ученые IBM впервые истории составили карту распределения электрических заря ...
  • Полученный учеными новый материал, обладающий самыми сильными магнитными св ...




  • 16 февраля 2011 07:13
    #1 Написал: Astronaut

    Публикаций: 2243
    Комментариев: 142
    Интересно, будет ли когда-нибудь практическое применение открытий "британских ученых"? Или они только фундаментальными исследованиями занимаются?
        
    16 февраля 2011 09:29
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3873
    Astronaut
    Любые, ну может не любые, но большинство, фундаментальных знаний, со временем используются для создания практических вещей.


    --------------------
        
    16 февраля 2011 11:17
    #3 Написал: The_hacker

    Публикаций: 0
    Комментариев: 286
    думаю в медицине они найдут свое применение... там сплошь и рядом используется МРТ и ее аналоги...
        
    16 февраля 2011 14:59
    #4 Написал: ManoWar

    Публикаций: 514
    Комментариев: 235
    Цитата: The_hacker
    используется МРТ

    Так томография - это же совсем другое
        
    16 февраля 2011 17:31
    #5 Написал: рус.американец

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Неправдоподобно.
    Хотя... британские ученые - это очИнь-на сУрьёзно !!!
    Особенно памятуя про пилтсдаунского человека всё тех же британских "учёных".
        
    16 февраля 2011 23:00
    #6 Написал: Academon

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    чушь какая-то.
    ну получили кучу молекул с антипараллельным спином.
    но это никак не может быть монополем. Сам такой термин звучит сродни "вечному двигателю" ))
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.