Sciencemag.cz
Doporučujeme
Magnety mají na rozdíl od elektricky nabitých částic vždy oba póly, nikoliv jednotlivý náboj. Magnetické monopóly jsou hypotetické částice s nenulovým magnetickým nábojem. Podle některých názorů se mohly vyskytovat v raném vesmíru. V roce 2009 měly být připraveny, ale spíše šlo o jakousi analogii (dnes asi převládající názor). Také nový výzkum představuje nikoliv samotné monopóly, ale chování „jako kdyby tam byly“.
Klasický Hallův jev popisuje, jak vnější magnetické pole stáčí elektrický proud tekoucí materiálem. V materiálu tak vzniká vedle původního elektrického napětí také napětí ve směru kolmém (a kolmém na původní směr proudu). Vědci z TU Wien, Paul Scherrer Institute (Švýcarsko), McMater University (Kanada), a Rice University (USA) nyní zjistili, že ve slitině ceru, bismutu a palladia dochází k silnému Hallovu efektu i bez existence vnějšího magnetického pole; elektrony se materiálem pohybují, jako by v něm byly přítomné magnetické monopóly, respektive matematický popis situace má být totožný. Vyvolat odpovídající síly by přitom v běžném kovovém materiálu vyžadovalo velmi silné magnetické cívky. Ani uvnitř materiálu („vzorec“ slitiny se uvádí jako Ce3Bi4Pd3) se žádné lokální magnetické pole změřit nepodařilo.
Zajímavé je, že i tak exotické chování se už předpokládalo, ale mělo k němu docházet v jiném typu látek. Jev je to podivný, ale má mít vysvětlení ve velmi specifických symetriích mezi atomy materiálu a na druhé straně v tom, že jednotlivé elektrony nejsou izolované, ale dochází mezi nimi ke kvantově-mechanickým interakcím. Ve slitině kovů byl mj. zaznamenán jako další/související exotické chování i Kondův jev a materiál patří do skupiny Weylových polokovů (kdy proud může téct vnitřkem materiálu, ale ne na povrchu, tj. Cca opak topologických izolátorů). Využití tohoto jevu se předpokládá v obecné rovině v kvantových technologiích – někdy může být výhodnější obejít se bez vnějšího magnetického pole.
Sami Dzsaber et al. Giant spontaneous Hall effect in a nonmagnetic Weyl–Kondo semimetal, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2013386118
Zdroj: Vienna University of Technology / Phys.org
Poznámka PH: Kolem magnetických monopólů existuje celá řada spekulací, např. podle jedné z nich by související jevy mohly odpovídat pohybům létajících talířů (jistě: kdyby taková pozorování byla dostatečně průkazná atd.).
