Прарыўутрохмерныхмагнітныхнанаструктурахможазмяніцьсучасныявылічэнні

Навукоўцызрабілікрокдастварэннямагутныхпрылад,якіявыкарыстоўваюцьмагнітнызарад,стварыўшыпершуюўгісторыітрохмернуюкопіюматэрыялу,вядомагаякспін——лёд。

Матэрыялысаспінавымлёдамвельмінезвычайныя,паколькіянывалодаюцьтакзванымідэфектамі、якіяпаводзяцьсябеякадзіныполюсмагніта。

Гэтыяаднаполюсныямагніты,таксамавядомыяякмагнітныяманаполі、неіснуюцьупрыродзе;калікожнымагнітныматэрыялразрэзацьнадзвечасткі、ёнзаўсёдыбудзестварацьновымагнітзпаўночныміпаўднёвымполюсамі。

Дзесяцігоддзямінавукоўцыпаўсюднашукалідоказыпрыродныхмагнітныхманаполяўунадзеінарэшцезгрупавацьфундаментальныясілыпрыродыўтакзвануютэорыюўсяго,аб的яднаўшыўсюфізікупададнымдахам。

Аднакуапошніягадыфізікамудалосястварыцьштучныяверсіімагнітнагаманаполяшляхамстварэннядвухмерныхспін——лёдныхматэрыялаў。

Насённяшнідзеньгэтыяструктурыпаспяховапрадэманстравалімагнітныманаполь,аленемагчымаатрымацьтакуюжфізіку、каліматэрыялабмежаваныаднойплоскасцю。Сапраўды,менавітаспецыфічнаятрохмернаягеаметрыярашоткіспін——лёдз”яўляеццаключавойдляяенезвычайнайздольнасцістварацьмалюсенькіяструктуры,якіяімітуюцьмагнітныяманаполі。

Уновымдаследаванні、апублікаванымсённяў自然通讯,камандападкіраўніцтвамнавукоўцаўзУніверсітэтаКардыфастварылапершуюўгісторыі3 d -копіюспін——лёдузвыкарыстаннемскладанагатып3 d -дурукуіапрацоўкі。

Камандакаж,аштотэхналогі3 d -дярукудазволілаімадаптавацьгеаметрыюштучнагаспін——лёду、штоазначае,штоянымогуцькантралявацьспосабфарміраванняіперамяшчэннямагнітныхманаполяўусістэмах。

Магчымасцьманіпулявацьміні——магнітамі——манаполяміў3 dможаадкрыцьцэлышэрагпрыкладанняў,адпашыранагакамп”ютэрнагазахоўваннядастварэння3 d -вылічальныхсетак,якіяімітуюцьнервовуюструктуручалавечагамозгу。

10«Большзагадоўнавукоўцыствараюцьівывучаюцьштучныспін——лёдудвухвымярэннях。Пашыраючытакіясістэмыдатрохвымярэнняў,мыатрымліваемзначнабольшдакладнаеўяўленнеабфізіцыманаполяспін——лёдіможамвывучацьуздзеяннепаверхняў»,——сказаўвядучыаўтардоктарСэмЛадакзШколыфізікііастраномііКардыфскагаўніверсітэта。

«Гэтапершыраз,калікамусьціўдалосястварыцьдакладную3 d -копіюспін——лёду,пазадуме,унанамаштабе»。

Штучныспін——лёдбыўстворанызвыкарыстаннемсамыхсучасныхметадаў3 d -нанавытворчасці、уякіхмалюсенькіянанаправадыбыліскладзеныяўчатырыпластаўрашотчатуюструктуру、якаясамапасабемелашырынюменшчалавечагаволаса。

Спецыяльнытыпмікраскапіі,вядомыякмагнітна-сілаваямікраскапія,якаяадчувальнаядамагнетызму,затымбыўвыкарыстаныдлявізуалізацыімагнітныхзарадаў,якіяпрысутнічаюцьнапрыладзе,дазваляючыкамандзеадсочвацьрухаднаполюсныхмагнітаўпатрохмернайструктуры。

«Нашапрацаважная,паколькіянапаказвае,штонанамаштабныятэхналогіі3 d -друкумогуцьбыцьвыкарыстаныдляімітацыіматэрыялаў,якіязвычайнасінтэзуюццаздапамогайхіміі»,——працягнуўдоктарЛадак。

«Урэшцерэшт,гэтаяпрацаможадацьсродкідлявытворчасціновыхмагнітныхметаматэрыялаў,дзеўласцівасціматэрыялуналаджваюццашляхамкіравання3 d -геаметрыяйштучнайрашоткі。

«Магнітныяназапашвальнікі,такіяякжорсткідыскабомагнітнаяпамяцьзадвольнымдоступам,——яшчэаднасфера,наякуюгэтыпрарыўможамоцнапаўплываць。Паколькісучасныяпрыладывыкарыстоўваюцьтолькідвазтрохдаступныхвымярэнняў,гэтаабмяжоўваеколькасцьінфармацыі、якуюможназахоўваць。Паколькіманаполіможнаперамяшчацьпатрохмернайрашотцыздапамогаймагнітнагаполя,можабыцьмагчымымстварыцьсапраўднае3 d -назапашвальнік,заснаванаенамагнітнымзарадзе»。