مقالات حوزه حسگرها و اندازه گیری‌ها
درک بهتر رفتار تک قطبی‌های مغناطیسی، نوید فناوری‌های جدیدی را می‌دهد

درک بهتر رفتار تک قطبی‌های مغناطیسی، نوید فناوری‌های جدیدی را می‌دهد

درک بهتر چگونگی رفتار شبه ذراتی که تک قطبی های مغناطیسی نامیده می‌شوند، می‌تواند منجر به توسعه‌ی فناوری‌های جدیدی شده و جای بارهای الکتریکی را در آن‌ها بگیرد.

محققان دانشگاه کنت (University of Kent)، فیزیک کلاسیکی و کوانتومی را با یکدیگر ترکیب کردند تا بفهمند اتم‌های مغناطیسی چگونه با یکدیگر برهمکنش می‌کنند و اشیای ترکیبی به نام تک قطبی های مغناطیسی را می‌سازند. محققان با مطالعه‌ی موادی که یخ های اسپینی (Spin Ices) نامیده می‌شوند، نشان دادند جهش یک تک قطبی از یک جایگاه شبکه‌ی بلوری یخ اسپینی به جایگاه کناری چگونه می‌تواند با تغییر دادن جهت یک اتم تک قطبی بدست آید.

محققان دریافتند اگرچه اتم‌های مغاطیسی در دمای پایین، به لحاظ نظری، انرژی کافی برای انجام این کار ندارند، اما وقتی یک تک قطبی به یک جایگاه شبکه می‌رسد، تغییراتی در میدان‌های عمل کننده روی اتم‌های مغناطیسی اطراف آن، القا می‌کند که آن‌ها را قادر می‌سازد از سد انرژی، تونل زنی کنند. محققان می‌گویند:

ما شواهدی پیدا کردیم که این جهش اسرارآمیز دمای پایین، از طریق تونل زنی کوانتومی انجام می‌شود: پدیده‌ای که به یک شی کوانتومی اجازه می‌دهد از مانعی بگذرد که طبق قوانین فیزی کلاسیک دارای انرژی بیشتری نسبت به انرژی قابل دسترس سیستم است و بنابراین غیر مجاز است. ما نشان دادیم اتم های مغناطیسی که یک تک قطبی را می‌سازند، میدان‌هایی را تجربه می‌کنند که نسبت به میدان‌های خودشان، متقاطع بوده و تونل زنی را القا می‌کنند. ما سرعت‌ جهش‌های تک قطبی ناشی از این پدیده را محاسبه کرده و دریافتیم با مشاهدات در دسترس، سازگاری زیادی دارند.

محققان پیشنهاد می‌دهند که این درک بهتر حرکت تک قطبی در یخ های اسپینی، نویدبخش فناوری‌های جالبی در آینده است که مبتنی بر حرکت تک قطبی های مغناطیسی (به جای بارهای الکتریکی) هستند.
 


مشاهده مقاله اصلی در مجله
منبع: phys.org
كلمات كليدي :
تک قطبی های مغناطیسی , یخ اسپینی
 
امتیاز دهی
 
 

بيشتر