写于 2017-06-18 02:33:07| 金沙平台| 总汇

此图显示了一个磁涡结构网格信用:版权所有TUM通过合并微小的磁性旋转,称为skyrmions,一组科学家能够创建人造磁单极子科隆,慕尼黑和德累斯顿的研究团队已设法创建人造磁单极子为了做到这一点,科学家合并了微小的磁旋转,即所谓的skyrmions在合并时,物理学家能够创造一个单极子,其特征与保罗狄拉克在1931年假设的基本粒子相似

除了基础研究,单极也可能具有应用潜力有关磁旋风是否可用于计算机部件生产的问题目前正在全世界许多团体研究当磁铁被分割时,一个新的磁铁具有南极和南极总是然而,一个单极,即没有南极的北极或没有北极的南极还没有发现在当前版本的科学杂志中,来自科隆,慕尼黑和德累斯顿的研究人员描述了在固体中发现的新型人工单极子,即颗粒,它具有与单极子类似的特征,但仅存在于材料中

年,形成磁旋风,即所谓的skyrmions,形成的材料,已经过深入研究

这些旋转以与磁场完全相同的方式影响电子的运动

因此,人造磁场被用来描述这些旋转以及它们对电子的影响即使它们不是“真正的”磁场,也可以用与普通磁场相同的方式测量它们,因为它们使电子偏转

研究人员询问有关试图破坏电子的后果的问题

磁力旋风为了做到这一点,在德累斯顿TechnischenUniversität大学教授的指导下工作的小组观察了mag使用磁力显微镜进行网络旋转:一个微小的磁性尖端对磁体表面进行采样并测量磁化方向,从而使得大约50纳米大小的旋转可见

他们能够在表面上观察到磁旋转明显地聚结在一起skyrmion阶段被破坏然而,在材料中会发生什么

使用中子散射在慕尼黑Pfleiderer教授的指导下进行的测量表明,那里发生了类似的过程,但没有观察到这种方式的个别旋转因此,Stefan Buhrandt和ChristophSchütte在大学的Rosch教授团队工作科隆进行了计算机模拟这些结果表明,在实验表面上观察到的合并过程附近的旋转也发生在材料内

这个图描绘了两种磁性涡旋的合并,即所谓的skyrmions,在材料的磁性结构中点涡旋合并显示出一个紧急磁单极子的特性当单极子沿着涡旋方向移动时,会产生或破坏一个skyrmion信用:图像由C Schuette,版权所有科隆大学图像示意性地显示了两个磁旋转如何合并因为每个旋转带有一个人造磁铁的事实网状场,它们的产生或破坏发生在合并点“这意味着人造磁单极子必须坐在这一点上,”Rosch教授描述,“每当实验中两个磁旋转合并时,人造磁单极子就会飞过表面“磁性单极子在粒子物理领域长期以来一直被搜寻无效1931年,保罗狄拉克假定存在一个基本粒子来解释为什么电子和质子携带相同大小的电荷这是令人惊讶的,因为质子和电子的元素是完全不同的基本粒子狄拉克,然而,他们认为单个磁单极子的存在足以解释所有基本粒子的电荷必须被量化,即恰好是基本电荷的整数倍

新发现的人工单极子正好满足了这种量化要求“有点令人着迷可以用一块材料来实现磁单极子的基本功能,“Stefan Buhrandt描述道 尽管如此,人工单极子无法解决狄拉克的问题:只有固态电子而不是质子才能感受到人造磁场除了用于基础研究之外,人工单极还可能具有应用潜力世界上许多团体目前正在研究磁性旋转是否可以用于计算机部件的生产如果这是可能的,那么人们也必须创造和破坏旋转:磁性单极子将在本出版物中发挥重要作用:P Milde等人,“展开Skyrmion” Mag Monopoles的格子,“Science 31 May 2013:Vol 340 no 6136 pp 1076-1080; DOI:101126 / science1234657来源:科隆大学图片:版权所有TUM;图片来自C Schuette,版权归科隆大学所有