Bilim adamları, spin-buz olarak bilinen bir malzemenin ilk üç boyutlu kopyasını oluşturarak manyetik yükten yararlanan güçlü cihazların yaratılmasına doğru bir adım attılar.
Dönen buz malzemeleri, bir mıknatısın tek kutbu gibi davranan sözde kusurlara sahip oldukları için son derece sıra dışıdır.
Manyetik monopoller olarak da bilinen bu tek kutuplu mıknatıslar doğada yoktur;her manyetik malzeme ikiye bölündüğünde her zaman kuzey ve güney kutbu olan yeni bir mıknatıs yaratacaktır.
Onlarca yıldır bilim adamları, doğanın temel güçlerini, tüm fiziği tek bir çatı altında toplayan sözde her şeyin teorisinde gruplandırma umuduyla, doğal olarak oluşan manyetik monopollerin kanıtlarını her yerde arıyorlar.
Bununla birlikte, son yıllarda fizikçiler, iki boyutlu spin-buz malzemelerinin yaratılması yoluyla bir manyetik monopolün yapay versiyonlarını üretmeyi başardılar.
Bugüne kadar bu yapılar bir manyetik monopolü başarıyla göstermişlerdir, ancak malzeme tek bir düzlemle sınırlandırıldığında aynı fiziği elde etmek imkansızdır.Aslında, manyetik monopolleri taklit eden küçük yapılar yaratma konusundaki olağandışı yeteneğinin anahtarı, spin-buz kafesinin özel üç boyutlu geometrisidir.
Bugün Nature Communications'da yayınlanan yeni bir çalışmada, Cardiff Üniversitesi'ndeki bilim adamları tarafından yönetilen bir ekip, karmaşık bir 3D baskı ve işleme türü kullanarak bir spin-buz malzemesinin ilk 3D kopyasını yarattı.
Ekip, 3D baskı teknolojisinin yapay spin-buz geometrisini uyarlamalarına izin verdiğini, yani sistemlerde manyetik monopollerin oluşma ve hareket etme şeklini kontrol edebileceklerini söylüyor.
迷你monopol mıknatısları可以3 d olarak manipule edebilmek, gelişmiş bilgisayar depolamasından insan beyninin sinir yapısını taklit eden 3D bilgi işlem ağlarının oluşturulmasına kadar bir dizi uygulamayı açabilir.
"10 yılı aşkın bir süredir bilim adamları, iki boyutta yapay spin-buz yaratıyor ve üzerinde çalışıyorlar.Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Okulu'ndan baş yazar Dr. Sam Ladak, bu tür sistemleri üç boyuta genişleterek, spin-buz monopol fiziğinin çok daha doğru bir temsilini elde ediyoruz ve yüzeylerin etkisini inceleyebiliyoruz” dedi.
“Bu, ilk kez, tasarımı gereği, nano ölçekte bir spin-buz'un tam bir 3D kopyasını oluşturabildi.”
Yapay spin-buz, küçük nanotellerin, bir insan saçının genişliğinden daha az ölçülen bir kafes yapısında dört katman halinde istiflendiği son teknoloji 3D nanofabrikasyon teknikleri kullanılarak oluşturuldu.
Daha sonra, cihazda bulunan manyetik yükleri görselleştirmek için manyetik kuvvet mikroskobu olarak bilinen ve manyetizmaya duyarlı özel bir mikroskopi türü kullanıldı ve ekibin tek kutuplu mıknatısların 3D yapı boyunca hareketini izlemesine izin verdi.
Dr. Ladak, "Çalışmamız, nano ölçekli 3D baskı teknolojilerinin genellikle kimya yoluyla sentezlenen malzemeleri taklit etmek için kullanılabileceğini gösterdiği için önemli" diye devam etti.
“Sonucta,但是卡尔ışma yapay bir kafesin3D geometrisini kontrol ederek malzeme özelliklerinin ayarlandığı yeni manyetik metamalzemeler üretmek için bir araç sağlayabilir.
“Sabit disk sürücüsü veya manyetik rastgele erişimli bellek cihazları gibi manyetik depolama cihazları, bu buluştan büyük ölçüde etkilenebilecek başka bir alandır.Mevcut cihazlar, mevcut üç boyuttan sadece ikisini kullandığından, bu, depolanabilecek bilgi miktarını sınırlar.Monopoller, bir manyetik alan kullanılarak 3B kafesin etrafında hareket ettirilebildiğinden, manyetik yüke dayalı gerçek bir 3B depolama aygıtı oluşturmak mümkün olabilir.
Gönderim zamanı: Mayıs-28-2021