Сегодня 26 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 🔥
Продажи кооперативной игры Peak от авторов Content Warning и Another Crab's Treasure достигли новой вершины — два миллиона за девять дней 15 мин.
VK Tech представил Private Cloud Light — альтернативу зарубежным платформам виртуализации 2 ч.
ИИ-приложения теперь можно создавать прямо в чате с ботом Claude AI 2 ч.
«Мы возводили стены, а должны были строить мосты»: на PS5 вышла Death Stranding 2: On the Beach, а Кодзима опубликовал финальный трейлер игры 4 ч.
Обучать ИИ на онлайн-библиотеках законно — так решил суд в деле авторов книг против Meta 4 ч.
Пример Game Pass не заразителен: Sony не станет добавлять свои игры в PS Plus на релизе, потому что всё и так «очень хорошо» 5 ч.
OpenAI назвала китайский стартап Zhipu AI одним из самых перспективных в сфере ИИ 5 ч.
«У нас всего один шанс»: разработчики Ark 2 объяснили, куда пропал амбициозный сиквел 6 ч.
Сотни торговцев персональными данными уличили в нарушении законов США 7 ч.
ФТК выплатит ещё $126 млн компенсации почти миллиону игроков Fortnite, обманутых Epic Games 7 ч.
Nvidia объяснила, почему у мобильной RTX 5050 память на 40 % быстрее, чем у десктопной 39 мин.
Telxius и Ciena установили рекорд скорости передачи данных между США и Европой по трансатлантическому кабелю Marea 2 ч.
Dell представила заменитель XPS — ноутбуки Dell Premium с Core Ultra 200H и GeForce RTX 2 ч.
АЭС Three Mile Island начнёт поставлять энергию Microsoft на год раньше, чем планировалось 2 ч.
ASML рассказала, когда создаст машины для выпуска чипов с разрешением 5 нм 3 ч.
Роботакси Tesla провалили старт испытаний в Техасе — автопилот систематически нарушает ПДД 3 ч.
$1 вместо полумиллиарда: Western Digital отделалась символической выплатой за нарушение патентов SPEX 4 ч.
Защищённые смартфоны Oukitel WP300, WP35 Pro и WP200 Pro с массивными батареями — пауэрбанк не нужен 5 ч.
В Китае придумали, как обмануть Вселенную и создать отказоустойчивый квантовый компьютер 5 ч.
HPE представила ИИ-систему Compute XD690 на базе NVIDIA HGX B300 6 ч.