Forskare哈尔塔吉特steg mot skapandet av kraftfulla enheter som utnyttjar磁片装载genom att skapa den första tredimensionella repliken någonsin av ett材料som kallas自旋冰。
Spinismaterial är极端ovanliga eftersom de har så kallade defkter som better sig som en magnets enda pol。
Dessa enpoliga磁体，även kända som磁极，finns inte i nature;när varje磁体材料skärs i två kommer det alltid att skapa en ny磁体医疗en nord- och sydpol。
我decennier har forskare letat långt och brett efter bevis på naturlight förekommande magnetiska monopoler I hopp om att äntligen gruppera naturens grundläggande krafter I en så kallad teori om allting, och lägga所有fysik under ett tak。
男人på senare år har fysiker lyckats producera konstgjorda versioner av en magnetisk monopol genom att skapa tvådimensionella旋转材料。
hittils har dessa strukframgångsrikt demonstrerat en magnetisk monopol, men det är omöjligt att få samma fysik när materialet är begränsat till ett enda plan。Det är faktiskt den specifika tredimensionella几何在hos自旋-gittret som är尼克尔恩till dess ovanliga förmåga att skapa små struksom efterliknar磁单极器。
I en ny研究som publicerades idag I Nature Communications harett团队领导av forskare vid Cardiff University skapat den första 3D-replika någonsin av ett spinismaterial med hjälp av en sofistikerad typ av 3D-utskrift och -bearbetning。
Teamet säger att 3D-utskriftstekniken har gjort det möjligt för dem att skräddarsy几何在hos den人工自旋，vilket innebär att de kan kontrollera hur de magnetiska monopolna bildas och flyttas runt i systemen。
Att kunna manipulera minimonopolmagneterna i 3D头骨kunna öppna upp en hel mängd applikationer, säger de, från förbättrad datorlagring till skapandet av 3D-datanätverk som efterliknar den mänskliga hjärnans neurala struktur。
“我över 10 år har forskare skapat och studerat artificiell spin is I två dimensioner。Genom att utöka sådana system till tredimension oner får vi en mycket mer exakt representation av spin-is-monopolens fysik och kan studera effekten av ytor”，säger huvudförfattaren Sam Ladak博士från卡迪夫大学物理和天文学院。
Det här är första gången som någon har kunnat skapa en exakt 3D-replika av en spin-is，基因组设计，på nanoskala。
Den konstgjorda spinisen skapades med hjälp av toppmoderna 3D-nanotillverkningstekniker där små nanotrådar staplades i fyra lager i en gallerstruktur, som i sig mätte mindre än ett människohårs bredd。
En speciell typ av mikroskopi känd som magnetisk kraftmikroskopi, som är känslig för magnetic, användes sedan för att visualisera de magnetiska ladningarna som finns på enheten, vilket gör att teamet kan spåra rörelsen av enpoliga magneter över 3D-strukturen。
“Vårt arbete är viktigt eftersom det visar att 3D-utskriftstekniker i nanoskala kan användas för att efterlikna material som vanligtvis syntetiseras via kemi，”fortsatte Ladak博士。
"我slutändan kan detta arbete ge ett sätt att producera nya magnetiska超材料，där materialegenskaperna ställs in genom att kontrollera 3d -几何in hos ett konstgjord gitter。
"磁体拉林格森赫特，som en hårddisk eller明尼苏达磁体医学direktåtkomst， är ett annat område som kan påverkas kraftigt av detta genome brott。Eftersom nuvarande enheter bara använder två av de tre tillgängliga dimensionerna, begränsar detta mängden信息som kan lagras。Eftersom monopolerna kan flyttas runt 3D-gittret med hjälp av ett magnetfält kan det vara möjligt att skapa en äkta 3D-lagringsenhet baserad på magnetisk ladning "
Posttid: 28 maj 2021