10,6 тыс подписчиков
Обнаружены аналоги магнитных монополей в природном железном минерале
ТАСС, 5 декабря. Европейские и сингапурские физики использовали квантовые сенсоры магнитного поля на базе "дефектных" алмазов для обнаружения внутри природного минерала гематита ранее неизвестного типа квазичастиц, похожих по своим свойствам на гипотетические точечные источники магнитного поля. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Кембриджского университета.
"Существование монополей было давно предсказано физиками-теоретиками, однако нам впервые удалось получить их двумерный аналог в полноценном магнитном материале, который широко встречается в природе", - заявил профессор Кембриджского университета (Великобритания) Паоло Радаэлли, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Ученые совершили это открытие при изучении свойств и внутренней магнитной структуры гематита, природного материала из оксида железа, который обладает антиферромагнитными свойствами. Последнее означает, что внутри гематита магнитные моменты атомов не направлены в одну сторону, как в обычных магнитах, а уложены в "шахматном" порядке.
Недавно физики просветили частицы гематита при помощи ускорителей частиц и открыли свидетельства того, что в их поверхностном слое могут существовать сложно устроенные магнитные структуры. Это заставило ученых детально изучить магнитные свойства минерала при помощи сверхчувствительных квантовых датчиков магнитных полей, построенных на базе "дефектных алмазов", драгоценных камней с вкраплениями одиночных атомов азота.
Проведенные замеры показали, что на поверхности частиц магнетита существует ранее неизвестный тип квазичастиц, похожий по своим свойствам на магнитные монополи. Они возникали в результате магнитных взаимодействий большого числа атомов железа, чьи спины, своеобразные магнитные оси, коллективно выстраивались таким образом, что внутри гематита возникали области, обладающие только северным или южным полюсом.
Как предполагают ученые, аналогичные стабильные и похожие на монополи структуры должны существовать и в других материалах с антиферромагнитными свойствами. Это позволяет применять их для создания новых систем хранения информации, которые будут пользоваться уникальными свойствами квази-монополей для записи данных и вычислений с минимальными затратами энергии и времени.
О монополях
Все известные ученым элементарные частицы, обладающие магнитным полем, обладают двумя магнитными полюсами. Еще в 1931 году известный физик-теоретик Поль Дирак предположил, что возможно существование и другого класса частиц, так называемых магнитных монополей. Они представляют собой гипотетические объекты, обладающие только одним полюсом.
Фото:© Дмитрий Рогулин/ТАСС
2 минуты
5 декабря 2023