|  | 16 сентября 2015 | Новости науки и техники

Ученым-физикам впервые удалось доказать факт существования магнитных солитонов и увидеть их воочию

Магнитный солитон


Группе ученых-физиков из Нью-Йоркского университета, Стэнфордского университета и Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC впервые в истории науки удалось запечатлеть процессы формирования и распространения так называемых магнитных солитонов. Солитоны представляются собой "уединенные" волны, распространяющиеся в среде с нелинейными характеристиками, из-за чего их поведение во многом соответствует поведению частиц. Эти "частицеподобные магнитные волны" были описаны в теории в 1970-х годах, но до последнего времени людям не было известно ни одного факта, подтверждающего их существование.

Магнитные солитоны, как следует из их названия, формируются в материалах, обладающих магнитными свойствами. Это происходит из-за неустойчивого баланса магнитных сил и эти волны, подобно волнам на поверхности воды, могут усиливаться, превращаясь в цунами. Как уже упоминалось выше, солитоны проявляют некоторые свойства, которые делают их похожими на частицы, однако, в отличие от последних, сталкиваясь и взаимодействуя друг с другом или другими возмущениями, солитоны продолжают движение, не изменяя своей структуры. Именно последнее свойство солитонов служит причиной повышенного внимании к ним со стороны ученых, которые видят в солитонах возможность реализации технологий передачи информации на большие расстояния, не подверженных помехам и искажениям.

Структура солитона


Более того, передача информации при помощи солитонов будет требовать гораздо меньше энергии, нежели передача традиционным способом, при помощи движения носителей электрического заряда. Поскольку солитоны являются сверхстабильными образованиями, они перемещаются в пределах среды, практически не встречая сопротивления. В отличие от этого электроны, потоки которых используются в качестве носителей информации, при движении теряют часть энергии, которая превращается в тепло. Поэтому передача данных традиционным электронным методом и требует дополнительных затрат энергии, превращая чипы современных микропроцессоров в достаточно горячие "печки", требующие интенсивного охлаждения.

Ученые сделали открытие, используя рентгеновскую микроскопию при помощи источника рентгеновского излучения Stanford Synchrotron Radiation Lightsource. Полученные учеными данные продемонстрировали процессы возникновения магнитных волн с крутым фронтом, имеющих пространственную структуру, полностью соответствующей структуре уединенных магнитных волн, магнитных солитонов, которые до этого существовали только в теории.

Структура опытной установки


"Это открытие является захватывающим из-за того, что оно демонстрирует как маленькие магнитные волны, известные под названием спин-волн, могут объединяться, формируя одну большую волну, которая сохраняет свою форму и другие параметры неизменными во время ее распространения в среде материала" - рассказывает Эндрю Кент (Andrew Kent), профессор физики из Нью-Йоркского университета.

"Магнетизм используется людьми уже в течение многих лет для навигации, для создания электрогенераторов, двигателей, устройств хранения данных и многого другого" - рассказывает Хендрик Охлдэг (Hendrik Ohldag), ученый из лаборатории Stanford Synchrotron Radiation Laboratory (SSRL), в стенах которой был обнаружен магнитный солитон, - "Однако, во всех этих технологиях использовались только однородные и статичные магнитные эффекты. Но если мы хотим раздвинуть пределы использования магнетизма, нам необходимо двигаться в сторону динамичных магнитных эффектов и явлений, представителем которых является магнитный солитон. И лишь только в последнее время ученые получили в свое распоряжение технологии и инструменты, позволяющие обнаружить и изучить эти явления, что позволит в будущем использовать эти явления на благо всего человечества".




Ключевые слова:
Магнитный, Солитрон, Уединенная, Волна, Спин, Свойства, Частица, Распространение, Структура, Передача, Информация

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали первые электрические цепи из магнитных изоляторов, работающи ...
  • Ученые получили доказательства существования стабильных магнитных скирмионо ...
  • Ученым удалось сгенерировать магнитные спин-волны, способные эффективно пер ...
  • Наноразмерные магнитные волны могут стать заменой современных микроволновых ...
  • Полученный учеными новый материал, обладающий самыми сильными магнитными св ...

  • Цены на курсы макияжа.


    16 сентября 2015 07:16
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    А в чем разница между этими магнитными солитронами и спин-волнами? Что-то я ее не улавливаю....


    --------------------
        
    16 сентября 2015 08:14
    #2 Написал: Ol.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 55
    В вихрях(водоворотах), которые в них создаются и не разрушаются при взаимодействии и их движении в магнитной среде, поле(как на верхнем рисунке)
    "Как уже упоминалось выше, солитроны проявляют некоторые свойства, которые делают их похожими на частицы, однако, в отличие от последних, сталкиваясь и взаимодействуя друг с другом или другими возмущениями, солитроны продолжают движение, не изменяя своей структуры. Именно последнее свойство солитронов служит причиной повышенного внимании к ним со стороны ученых, которые видят в солитронах возможность реализации технологий передачи информации на большие расстояния, не подверженных помехам и искажениям."
        
    16 сентября 2015 14:49
    #3 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 773
    я так понимаю можно будет поднять эффективность магнитов, а то и антиграв не за горами + импульсные винтовки.


    --------------------
        
    16 сентября 2015 20:12
    #4 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Zerger
    можно будет поднять эффективность магнитов, а то и антиграв

    нет у солитонов магнитная природа у гравитации пока что фиг пойми какая :(
        
    17 сентября 2015 00:37
    #5 Написал: Kimura

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Молочный,
    когда природа гравитации будет понята и поставлена на служению человека, то люди вступят в новую эпоху своего развития. Настораживает , правда, что люди до сих пор , несмотря на золотой период в науке и технике, даже приблизительно не понимают , почему яблоко падает на Землю...
        

    Информация

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