Алмазы и ржавчина могут переписать учебники физики

Исследователи из Кембриджа обнаружили магнитные монополи в гематите, что открывает новые возможности для передовых, экологически чистых компьютерных технологий. Это первое наблюдение возникающих монополей в природном магните может открыть новые возможности в исследованиях квантового материала.

Алмазы и ржавчина могут переписать учебники физики

Исследователи обнаружили магнитные монополи — изолированные магнитные заряды — в материале, тесно связанном с ржавчиной. Этот результат может быть использован для разработки более экологичных и быстрых вычислительных технологий.

Команда исследователей из Кембриджского университета применила метод, известный как квантовое зондирование алмаза, для наблюдения закручивающихся текстур и слабых магнитных сигналов на поверхности гематита, разновидности оксида железа.

Магнитные монополи в гематите возникают в результате коллективного поведения многих спинов частиц. Эти монополи, подобные магнитным шайбам, скользят по закрученной текстуре поверхности гематита. Это первый экспериментальный случай обнаружения монополей в природе.

Исследование также выявило прямую связь между ранее скрытыми закрученными текстурами и магнитными зарядами материалов, таких как гематит. Эти результаты могут быть полезны при создании логических и памятных устройств нового поколения. Статья с деталями была опубликована в Nature Materials.

Согласно уравнениям Джеймса Клерка Максвелла, магнитные объекты всегда должны существовать как пара магнитных полюсов. Профессор Мете Ататюре, возглавлявший исследование, отметил, что монополи были теоретически предсказаны, но до этого момента их не удавалось экспериментально обнаружить.

Ученые использовали алмазную квантовую магнитометрию для изучения поведения антиферромагнетика — гематита, оксида железа. Этот метод позволяет точно измерять магнитное поле на поверхности материала, не влияя на его свойства.

Используя этот метод, исследователи обнаружили скрытые магнитные заряды, включая монополи, диполи и квадруполи в гематите. Эти монополи представляют собой коллективное состояние спинов, вращающихся вокруг сингулярности, и обладают локализованным магнитным полем.

Это открытие не только подчеркивает возможности алмазной квантовой магнитометрии, но и подчеркивает ее способность обнаруживать скрытые магнитные явления в квантовых материалах. При контроле этих закрученных текстур, обладающих магнитными зарядами, можно создать сверхбыструю и энергоэффективную логику компьютерной памяти.

Читайте также

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Ученые воссоздали лицо Homo sapiens возрастом 315 000 лет

Ученые воссоздали лицо Homo sapiens возрастом 315 000 лет

Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени

Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени

Сверхчувствительный сенсор сделает раннюю диагностику болезней Паркинсона и Альцгеймера

Сверхчувствительный сенсор сделает раннюю диагностику болезней Паркинсона и Альцгеймера

В Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

В Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Иностранный язык дается взрослым труднее, чем детям? Не совсем так

Иностранный язык дается взрослым труднее, чем детям? Не совсем так

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

Камера «Аквабласт» очищает детали без повреждения металла и резины

Камера «Аквабласт» очищает детали без повреждения металла и резины

Новый метод извлекает до 98% платины из старых автомобильных катализаторов

Новый метод извлекает до 98% платины из старых автомобильных катализаторов

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

Honor может выпустить необычный Wide Foldable в январе — с камерой на 200 Мп и батареей более 7000 мАч

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности

vivo X Fold6 представят 6 октября — вместе с ним могут показать гарнитуру смешанной реальности