Сегодня 04 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные воссоздали поведение неуловимого магнитного монополя с помощью алмазов и ржавчины

Предсказанный в 1931 году Полем Дираком магнитный монополь — гипотетическая частица с одним единственным магнитным полем — до сих пор не получил наблюдательного подтверждения. Столетие поиска магнитного монополя не дали никакого результата. В то же время подтверждение его существования открыло бы дорогу к проработке «теории всего» — единой физико-математической теории функционирования нашей Вселенной.

 Источник изображения: Anthony Tan / Michael Hoegen

Источник изображения: Anthony Tan / Michael Hoegen

«Если бы монополи действительно существовали, и мы смогли бы их изолировать, это было бы похоже на поиск недостающего фрагмента головоломки, который считался утерянным», — пояснил физик Мете Ататюр (Mete Atatüre) из Кембриджского университета, один из авторов новой работы по поискам признаков магнитного монополя.

В этой работе, опубликованной в журнале Nature Materials, международная группа исследователей во главе с учёными из Кембриджского университета в Великобритании наблюдала монопольное поведение магнитных полей при прохождении через гематит, материал, похожий на обычную ржавчину.

Сразу уточним, что это не наблюдение за поведением гипотетической частицы. Это попытка оценить закономерности, которые можно было бы выявить в процессе наблюдения настоящего магнитного монополя. На практике учёные обнаружили и изучили связь между спиновыми паттернами в антиферромагнитных материалах под воздействием точечного приложения магнитного поля, которое имитировало магнитный заряд монополя.

«Проблемой всегда было прямое отображение этих структур в антиферромагнетиках из-за их более слабого магнитного притяжения, но теперь мы можем сделать это с помощью забавного сочетания алмазов и ржавчины», — сказал физик Энтони Тан (Anthony Tan) из Кембриджского университета.

 Источник изображения: Nature Materials, 2023

Источник изображения: Nature Materials, 2023

Использовать слово ржавчина в сочетании с алмазами учёные считают забавным. Но это лишь гематит — широко распространённый минерал железа Fe2O3, обычная железная руда. Это антиферромагнетик с нейтральным магнитным полем в обычном состоянии. Упорядоченная и нейтральная структура магнитных доменов в этом материале легко локализуется на очень и очень маленьких масштабах. Для вывода её из равновесия использовалась тончайшая алмазная игла, точнее — алмазная квантовая магнитометрия. С помощью детектирования ориентации спина электронов в игле можно измерять слабые магнитные поля в образце не нарушая их.

По сути, учёные создали имитацию воздействия гипотетической частицы на магнитную решётку образца и смогли увидеть это воздействие прибором. Это открывает путь к новым методам поиска неуловимой частицы, обнаружение которой невозможно переоценить для современной физики.

В дальнейшем результаты этого исследования могут быть использованы для разработки компьютерных технологий, которые будут быстрее, чем те, что мы имеем сегодня, и более бережны к окружающей среде (за счет более низкого энергопотребления), за что нужно будет благодарить особые свойства антиферромагнитных материалов.

«Мы показали, как алмазная квантовая магнитометрия может быть использована для разгадки таинственного проявления магнетизма в двумерных квантовых материалах, что может открыть новые области исследований в этой сфере», — пояснил Тан.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Металюди» пойдут в народ: Epic упростила создание гиперреалистичных персонажей в Unreal Engine 8 ч.
Sony анонсировала большой июньский выпуск State of Play — он посвящён играм для PS5, которые нельзя пропускать 12 ч.
Nvidia App получило светлую тему и оптимальные настройки для 12 новых игр 12 ч.
CD Projekt Red показала технодемо The Witcher 4 — с трассировкой лучей, при 60 FPS и на базовой PS5 13 ч.
Universal, Warner и Sony предложили ИИ-разработчикам лицензировать музыку для обучения нейросетей 13 ч.
Суд признал деятельность создателей «Мира танков» экстремистской и передал активы государству — в «Леста Игры» с решением «в корне не согласны» 15 ч.
Скорость распространения Windows 11 замедлилась 16 ч.
На МКС заработает российский ИИ — осенью там запустят GigaChat «Сбера» 17 ч.
Разработчик-одиночка анонсировал «Знамя победы» — гибрид стратегии и экшена на полях сражений Второй мировой войны 18 ч.
Рынок российского инфраструктурного ПО достиг уровня 2021 года 18 ч.
Nvidia утверждает, что консоль Switch 2 использует ИИ для улучшения игрового процесса 2 ч.
Razer представила геймерский коврик HyperFlux V2, который будет заряжать мышь во время использования 5 ч.
Samsung намекнула на выпуск ультратонкого смартфона-книжки Galaxy Z Fold 7 Ultra 5 ч.
Россия намерена запустить более 880 интернет-спутников до 2030 года 6 ч.
Broadcom представила самые быстрые в мире Ethernet-коммутаторы Tomahawk 6: 102,4 Тбит/с на чип и 1,6 Тбит/с на порт 7 ч.
Новая статья: Обзор Midea VCR S20 Plus: робот-пылесос — друг человека! 7 ч.
Шанс столкновения Млечного Пути с Андромедой упал до 50 % — но только на ближайшие 10 млрд лет 8 ч.
Представлена Arctis Nova 3 — самая доступная беспроводная гарнитура SteelSeries 10 ч.
Госкорпорация «Роскосмос» будет развивать космический туризм на базе Российской орбитальной станции 12 ч.
Мировые продажи памяти DRAM упали на 5,5 % в первом квартале — сильнее всех просела Samsung 13 ч.