物理学家创造人工磁共振

时间：2021-09-08 13:25:00 来源：

该图示出了磁性涡旋结构的网格。

通过合并微小的磁旋转，称为Skyrmions，科学家团队能够创造人工磁共振。

来自科隆，慕尼黑和德累斯顿的研究人员团队设法设为人工磁共振。为此，科学家们合并了微小的磁旋转，所谓的臭氧。在合并的情况下，物理学家能够创建一个单极，它对1931年保罗迪拉克假设的基本粒子具有相似的特征。除了基础研究外，垄断还可能有申请潜力。有关磁旋转是否可以在计算机组件的生产中使用的问题，目前正在全球许多团体研究。

当磁铁被电磁时，始终创建一个带北极和南极的新磁铁。然而，尚未发现一位单极，即没有南极的北极或没有北极的南极。在目前的杂志中，科隆，慕尼黑和德累斯顿的研究人员描述了在固体中的新型人造单极的发现，即颗粒，其具有与垄断相似的特征，但只存在于材料中。

在过去几年中，已经密集地检查了形成磁旋转，所谓的臭鼬的材料。这些旋转以与磁场完全相同的方式影响电子的运动。因此，人造磁铁场用于描述这些旋转以及它们对电子的影响。

即使这些不是“真实”的磁场，也可以以与正常的磁体场一起以与正常的磁场一起测量它们。

研究人员询问了试图摧毁磁旋转的后果。为此，该集团在TechnischenUniversität德累斯顿观察磁力显微镜的TechnischenUniversität德累斯顿的方向下工作：一个微小的磁尖样品采样磁体的表面并测量磁化的方向，从而使CA制成。 50纳米大小的旋转可见。它们能够观察到磁旋转显然在臭鼬阶段被破坏时显然聚结的表面。

然而，在材料中会发生什么？通过使用中子散射在慕尼黑的Pfleider教授的方向下工作的集团旨在提出类似的过程在那里发生类似的过程，但以这种方式没有观察到史特有的旋转。出于这个原因，Stefan Buhrandt和ChristophSchütte在科隆大学罗西罗科尔群中的工作进行了计算机模拟。这些显示，在实验中观察到的表面上观察到的合并过程也发生在材料中。

该图示描绘了两个磁性涡旋，所谓的臭鼬的合并，在材料的磁性结构中。涡流合并的点显示出紧急磁单极的属性。当单极移动沿着涡流的方向移动时，斯基际是创建或销毁的。

图像示意性地示出了两个磁旋转合并成一个。

由于每个旋转携带人工磁场，因此在合并点发生它们的创造或破坏。“这意味着人造磁性单极必须坐在这一点上，”描述Rosch教授“，每当两个磁旋流在实验中合并时，人工磁性单极就会飞过表面。”

已经在粒子物理区域徒劳无功地搜查磁垄断了很长时间。1931年，Paul Dirac假设存在基本粒子，以解释为什么电子和质子携带相同尺寸的电荷。这令人惊讶，因为质子和电子的元素是完全不同的基本颗粒。然而，Dirac认为，单个磁性单极的存在足以解释必须量化所有基本粒子的电荷，即恰好是基本电荷的整数倍数。新发现的人工垄断完全满足了这种量化要求。“它令人着迷的是，作为磁性单极的根本可以在一块材料中实现一些东西，”斯蒂芬布兰特描述了斯蒂芬布兰特。尽管如此，人工垄断不能解决DIRAC的问题：只有固态的电子，但不是质子，感受人工磁铁领域。

除了他们对基本研究的用途外，人工垄断还可以具有应用潜力。全球许多团体目前正在研究磁旋转是否可用于生产计算机组件的问题。如果这是可能的，那么也必须创造和摧毁旋转：磁垄断将在这方面发挥重要作用。

出版物：P. Milde，等，“通过磁垄断跳过斯基语格子，Science 2013年5月31日：卷。 340号。 6136 pp 1076-1080; DOI：10.1126 / science1234657

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