Ilmuwan wis njupuk langkah kanggo nggawe piranti kuat sing nggunakake daya magnetik kanthi nggawe replika telung dimensi pisanan saka materi sing dikenal minangka spin-ice.
Bahan es spin arang banget ora biasa amarga duwe cacat sing diarani minangka kutub tunggal magnet.
Magnetik kutub tunggal iki, uga dikenal minangka monopole magnetik, ora ana ing alam;nalika saben materi Magnetik Cut dadi loro bakal tansah nggawe magnet anyar karo kutub lor lan kidul.
威斯康星州pirang-pirang dekade对位ilmuwan nggoleki鼓ti-bukti monopole magnetik sing kedadeyan kanthi alami kanthi pangarep-arep pungkasane nglumpukake kekuwatan dhasar alam dadi teori kabeh, nglebokake kabeh fisika ing siji gendheng.
Nanging, ing taun-taun pungkasan, para ahli fisika bisa ngasilake versi buatan saka monopole magnetik liwat nggawe bahan es spin rong dimensi.
Nganti saiki, struktur kasebut wis sukses nduduhake monopole magnetik, nanging ora bisa diwenehi fisika sing padha nalika materi kasebut mung ana ing bidang siji.Pancen, geometri telung dimensi khusus saka kisi spin-es sing dadi kunci kanggo kemampuan sing ora biasa kanggo nggawe struktur cilik sing niru monopole magnetik.
Ing panaliten anyar sing diterbitake dina iki ing Nature Communications, tim sing dipimpin dening ilmuwan ing Universitas Cardiff wis nggawe replika 3D pisanan saka materi spin-ice nggunakake jinis printing lan pangolahan 3D sing canggih.
Tim kasebut ujar manawa teknologi percetakan 3D ngidini dheweke nggawe geometri spin-es buatan, tegese bisa ngontrol cara monopole magnet dibentuk lan dipindhah ing sistem kasebut.
Bisa ngapusi magnet monopole mini ing 3D bisa mbukak kabeh aplikasi sing dikandhakake, saka panyimpenan komputer sing ditingkatake nganti nggawe jaringan komputasi 3D sing niru struktur saraf otak manungsa.
"Suwene luwih saka 10 taun, para ilmuwan nggawe lan nyinaoni es spin buatan ing rong dimensi.Kanthi ndawakake sistem kasebut dadi telung dimensi, kita entuk perwakilan fisika monopole spin-ice sing luwih akurat lan bisa nyinaoni pengaruh permukaan, "ujare panulis utama Dr. Sam Ladak saka Sekolah Fisika lan Astronomi Universitas Cardiff.
"Iki minangka pisanan sing bisa nggawe replika 3D spin-ice, kanthi desain, ing skala nano."
Spin-ice buatan digawe nggunakake teknik nanofabrikasi 3D paling canggih ing ngendi kawat nano cilik ditumpuk dadi patang lapisan ing struktur kisi, sing ukurane kurang saka jembaré rambut manungsa sakabèhé.
Jinis mikroskop khusus sing dikenal minangka mikroskop gaya magnetik, sing sensitif marang magnetisme, banjur digunakake kanggo nggambarake biaya magnetik sing ana ing piranti kasebut, supaya tim bisa nglacak gerakan magnet kutub tunggal ing struktur 3D.
"Karya kita penting amarga nuduhake manawa teknologi percetakan 3D skala nano bisa digunakake kanggo niru bahan sing biasane disintesis liwat kimia," ujare Dr Ladak.
"Pungkasane, karya iki bisa nyedhiyakake sarana kanggo ngasilake metamaterial magnetik novel, ing ngendi sifat materi disetel kanthi ngontrol geometri 3D saka kisi buatan.
"Piranti panyimpenan magnetik, kayata hard disk drive utawa piranti memori akses acak magnetik, minangka area liyane sing bisa kena pengaruh gedhe amarga terobosan iki.Amarga piranti saiki mung nggunakake rong saka telung dimensi sing kasedhiya, iki mbatesi jumlah informasi sing bisa disimpen.Amarga monopole bisa dipindhah ing kisi 3D nggunakake medan magnet, bisa uga nggawe piranti panyimpenan 3D sing bener adhedhasar pangisi daya magnetik.
Wektu kirim: Mei-28-2021