Magnetický monopól (modře). Credit: © Sabri Koraltan University of Vienna

Navrhli spinovou ledovou mřížku s magnetickými monopóly

S magnetickými monopóly je to složité, liší se i názory na to, zda se je vůbec podařilo připravit. Nová studie vědců z University of Vienna ovšem bere jejich existenci za hotovou věc a rovnou spekuluje, jak by se monopóly daly využít k přenosu informace nebo ukládání dat.
V nově připravené 3D síti mají být díky navzájem si konkurujícím magnetickým interakcím monopóly stabilní i při pokojové teplotě a lze je řídit vnějšími magnetickými poli, praví tisková zpráva k samotné studii.
Magnetické monoóly byly podle článku publikovaného v npj Computational Materials již pozorovány v kategorii materiálů zvané spinové ledy. Jejich ovladatelnost však omezovala atomární měřítka a nízké teploty potřebné pro jejich stabilitu. To vedlo k vývoji 2D umělého spinového ledu, kde jsou jednotlivé atomové momenty nahrazeny magnetickými nanoostrovy uspořádanými na různých mřížkách. Obrácení magnetické orientace konkrétních nanoostrovů posouvá monopóly o jeden vrchol dále a zanechává za sebou stopu. Tato stopa, tzv. Diracova struna, dále váže monopóly, čímž omezuje jejich pohyblivost.
Sabri Koraltan, Florian Slanovc a Dieter Suess z Vídeňské univerzity nyní navrhli první 3D umělou spinovou ledovou mřížku, která kombinuje výhody atomárních i 2D umělých spinových ledů. Ploché 2D nanoostrovy jsou zde nahrazeny magnetickými rotačními elipsoidy. V tomto prostředí má napětí Diracových strun mizet a monopóly jsou díky tomu rozvázány. Jeden magnetický monopól pak autoři studie dokázali (v simulaci!) posouvat skrze mřížku pomocí vnějších magnetických polí, čímž demonstrovali jeho použití jako nosiče informace v 3D magnetické nanosíti. Ve 3D by s monopóly díky tomu mělo být možné zacházet víceméně jako s elektrony.

Sabri Koraltan et al, Tension-free Dirac strings and steered magnetic charges in 3D artificial spin ice, npj Computational Materials (2021). DOI: 10.1038/s41524-021-00593-7

Poznámky PH:
Jak vidno, „čínsky“ pro laika nemusejí být jen texty o kvantové fyzice či kosmologii.
Vedle spinové kapaliny a spinového skla máme tedy i spinový led. Spinový led má mít spiny uspořádány podobně jako jsou protony – atomy vodíku – poskládány vzhledem ke kyslíku v mřížce ledu. Jde o frustrovaný stav, který nemá jediné uspořádání s minimem energie. Existence monopólu má být právě důsledkem této frustrace.
Jaký je rozdíl mezi monopólem a kvazimonopólem? Ve druhém případě spíše půjde o kolektivní jev než přímo „částici“. Nicméně ať tak či tak, kolem monopólu mají speciální tvar siločáry magnetického pole.
I v případě Diracovy struny se někdy rozlišuje/diskutuje o tom, zda jde o strunu „skutečnou“ nebo jen „jako“.

Hydridy ceru předčí v supravodivosti ty lanthanové

Vědci z moskevského Skoltechu a jejich kolegové z Číny experimentálně prokázali supravodivost v hydridech ceru …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close