Pirmasis stebėjimo bandymas „Vortex ring“ erdvinis magnetas

Grožio magnetas viduje

Rekonstruotas sūkurinis žiedas magnetinio mikropilaro viduje. Kreditas: Claire Donnelly.

Pirmieji eksperimentiniai trijų matmenų magnetinio „kilpos žiedo“ stebėjimai suteikia esminių įžvalgų apie sudėtingas daugelio magnetų nanostruktūras ir siūlo naujas magnetinių prietaisų perspektyvas.

Magnetai dažnai slepia paslėptą grožį. Naudokite įprastą šaldytuvo magnetą: tiesą sakant, jis „lipnus“ iš vienos pusės, bet ne iš kitos. Paslaptis slypi metode, kaip medžiagoje įmagnetinti gerai apibrėžtą formą. Sudėtingesnis paviršiaus pritraukimas yra daugelio šiuolaikinių technologijų, tokių kaip standieji diskai, esmė. Dabar tarptautinė mokslininkų grupė iš Paulo Scherrerio instituto PSI, ETH Ciuricho, Kembridžo universiteto, Donecko fizikos ir inžinerijos instituto ir Skaitmeninės matematikos instituto RAS Maskvoje pranešė apie netikėtą magnetinės struktūros atradimą mažame stulpelyje Kobalto gadolinio magnetinė medžiaga

Kaip jie rašo žurnale, paskelbtame 2020 m. Lapkričio 30 d Natūrali fizika,[1] Tyrėjai pastebėjo mikrometro formos konfigūraciją, kuri identifikuojama kaip magnetinis srovės žiedas. Be estetikos, šie paviršiai galėtų parodyti kelią į sudėtingas trijų matmenų struktūras, suformuotas daugybės magnetų, ir vieną dieną galėtų būti naujų technologijų taikymo pagrindas.

Užburiančios įžvalgos

Nustatyti magneto magnetizacijos modelius yra ypač sunku, ypač mikro ir nano mastelio struktūroms, kur tyrimai paprastai apsiriboja paviršinių sluoksnių žvilgsniu po paviršiumi. Tai buvo 2017 m., Kai mokslininkai iš PSI ir ETH Ciuricho pristatė naują rentgeno metodą daugybei magnetinių nanomografijų, parodytą eksperimente Šveicarijos šviesos šaltinyje. SLS.[2] Tokie laimėjimai atvėrė unikalų langą į magneto vidinį gyvenimą, kaip įrankį, nustatantį 3D magnetinę konfigūraciją nanometrėje mikrometro dydžio mėginyje.

„Vortex Ring“ mikropilinio magneto viduje

Rekonstruotas sūkurinis žiedas magnetinio mikropilaro viduje. Kreditas: Claire Donnelly.

Naudodamiesi šiomis galimybėmis, pradinės komandos nariai su tarptautiniais bendradarbiais pateko į naują teritoriją. Jų pastebėta dramatiška kilpos forma pasirodė tuose pačiuose kobalto-kobalto-gadolinio mikrofilamento mėginiuose, kuriuos jie turėjo prieš nustatydami kompleksinę magnetinę konfigūraciją, susidedančią iš sūkurio, struktūros, matomos vandeniui Nusukite kriauklę ir jų topologinę struktūrą Tai pirmas kartas Tačiau šių faktūrų išvaizda pati savaime nestebina. Vis dėlto netikėtai mokslininkai taip pat rado kilpas, sudarytas iš sūkurių ir priešpriešinių sūkių. Iš pradžių stebėjimai pasirodė mįslingi. Taikydami sudėtingas duomenų analizės metodikas, jie galų gale atrado, kad šios struktūros buvo vadinamos žiedinėmis srovėmis – iš esmės spurgos formos sūkuriais.

Naujas senosios istorijos posūkis

„Vortex“ žiedas yra žinomas visiems, kurie kada nors matė pučiamą dūmų žiedą arba stebėjo, kaip delfinai savo malonumui kuria žiedo formos burbulą. Naujai atrastas magnetinis žiedas yra patrauklus pats savaime. Jų pastebėjimai yra ne tik Bet nagrinėkite tik prieš du dešimtmečius pateiktas prognozes. Tačiau tai taip pat kelia klausimą, ar tokios struktūros iš tikrųjų egzistuoja. Jie netgi siūlo staigmeną Buvo prognozuota, kad magnetinis žiedas yra laikinas reiškinys. Tačiau pagal šiuo metu pranešamus eksperimentus šios struktūros yra nepaprastai stabilios.

Magnetinės srovės žiedo stabilumas turėtų turėti svarbų praktinį poveikį. Viena vertus, jie gali praeiti per magnetines medžiagas, nes dūmų žiedai stabiliai juda, net jei oras ar burbulų žiedai juda per vandenį. Išmokus valdyti žiedą, esantį magnetiniame tūryje, gali atsiverti įdomios energijos taupančio 3D duomenų saugojimo ir apdorojimo galimybės. Šių naujų struktūrų fizika taip pat domisi šiek tiek, nes magnetinių srovių žiedai gali būti neįmanomi būdai dūmams ir burbuliukams. Komanda jau pastebėjo keletą unikalių konfigūracijų, o ateityje jų tolesni tyrimai žada suteikti dar daugiau spindesio grožiui.

kreiptis:

  1. Claire Donnelly, Konstantin L. Metlov, Valerio Scagnoli, Manuel Guizar-Sicairos, Mirko Holler, Nicholas S. Bingham, Jörg Raabe, Laura J. Heyderman, Nigel R. Cooper ir Claire Donnelly, „Magnetic“. Sebastianas Gliga 2020 m. Lapkričio 30 d Natūrali fizika.
    DOI: 10.1038 / s41567-020-01057-3
  2. „Trijų matmenų magnetizacijos struktūros, atskleistos rentgeno vektorių nanomografijos būdu“, autoriai: Claire Donnelly, Manuel Guizar-Sicairos, Valerio Scagnoli, Sebastian Gliga, Mirko Holler, Jörg Raabe ir Laura J.Heyderman, 2017 m. Liepos 20 d. gamta.
    DOI: 10.1038 / nature23006

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasukite 3D ritmą Marse ir ištirkite NASA ištvermę

NASA „Mars Perseverance“ roveris rodomas jo stotelėje prie Jezero kraterio, tokiu būdu peržiūrėjus iš „Naršykite ištvermingai“ 3D žiniatinklyje. Šis interaktyvus žiniatinklio įrankis turi...

Prieš 400 000 metų senovės žmonės išsaugotus dramblius pavertė nuostabiais kaulų instrumentais

Kaulų įrankiai buvo iškasti iš Castel di Guido Italijoje. Kreditas: Villa ir kt. 2021 PLOS TASI Senovės žmonės galėjo padaryti nuostabių dalykų su...

Šimtai erelio ruonių, apvyniotų meškerėmis ir tinklais, kasmet sukelia siaubingus sužalojimus ir skaudžias mirtis.

Žvejybos tinklai ir tinklai daro didelę įtaką kailių ruoniams (Arctocephalus pusillus), labiausiai paplitę jūrų žinduoliai, buvo pastebėti Pietų Afrikos ir Namibijos pakrantėse, kur jie...

FDP balsavo 16: 2 ir atmetė Piper vakcinos „oster A“ vakcinos platinimą plačiajai visuomenei.

Šiuo metu nėra trečiosios Kovid-19 vakcinos. Pirmaujanti Maisto ir vaistų administracijos (FDA) mokslinė patariamoji taryba balsavo už tai, kad plačiajai visuomenei būtų atsisakyta suteikti „Pfizer“...

Elon Musk Tesla Bot kelia rimtą susirūpinimą

„Tesla“ kitais metais ketina pristatyti humanoidinio roboto prototipą. Paskola: Tesla Elonas Muskas paskelbė apie humanoidinį robotą, skirtą padėti šioms pasikartojančioms, varginančioms užduotims, kurių žmonės...

Newsletter

Subscribe to stay updated.