Zinātnieki ir atklājuši pilnīgi jaunu magnēta veidu, kas slēpjas urāna savienojumā.
Savienojums USb2 (urāna un antimona savienojums), tā sauktais magnēts, kura pamatā ir uz singletiem, ir jauns ar to, ka rada magnētismu pavisam citā veidā nekā jebkurš cits zinātniekiem zināms magnēts.
Elektroni, kas ir negatīvi lādētas daļiņas, rada savus sīkos magnētiskos laukus. Šiem laukiem ir “ziemeļu” un “dienvidu” pols, kas ir kvantu mehāniskās īpašības sekas, kas pazīstamas kā griešanās. Lielākajā daļā objektu šie magnētiskie lauki norāda nejaušos virzienos, izslēdzot viens otru. (Tas ir iemesls, kāpēc jūsu ķermenis nav milzu magnēts.) Bet dažos materiālos šie lauki tiek izlīdzināti. Kad tas notiek, tie rada pietiekami jaudīgu magnētisko lauku, lai, piemēram, pārvietotu ķekars dzelzs kartinga vai liktu kompasam norādīt uz ziemeļiem.
Gandrīz katrs zināmais Visuma magnēts darbojas šādā veidā, sākot ar tiem, kas atrodas uz jūsu ledusskapja un MRI mašīnām, līdz pašas planētas Zeme magnētismam.
Bet jaunatklātais magnēts, kura pamatā ir magnēts, darbojas pavisam savādāk.
USb2 ir līdzīga daudzām citām vielām tajā ziņā, ka tajā esošajiem elektroniem nav tendence norādīt magnētiskos laukus tajā pašā virzienā, tāpēc tie nevar radīt magnētismu, pateicoties kopējam magnētiskā lauka stiprumam.
Tomēr elektroni, kas atrodas USb2, var strādāt kopā, veidojot kvantu-mehāniskus objektus, kurus sauc par "spin-eksitoniem".
Spin-eksitoni nav tādi paši kā parastās daļiņas, par kurām jūs uzzinājāt fizikas un ķīmijas klasē: elektroni, protoni, neitroni, fotoni utt. Tā vietā tie ir kvazipartikulāri, daļiņas, kas nav diskrēti objekti mūsu Visumā, bet darbojas kā viņi .
Spin eksitoni rodas no elektronu grupu mijiedarbības, un, kad tie veidojas, tiek izveidots magnētiskais lauks.
Saskaņā ar pētnieku paziņojumu, kas ir atbildīgs par USb2 atklāšanu, fiziķiem jau sen bija aizdomas, ka griešanās eksitonu grupas var sagrupēties kopā ar to magnētiskajiem laukiem, kas ir vienādi orientēti. Viņi sauca efektu par "uz singletiem balstītu" magnētismu. Šī parādība iepriekš tika pierādīta īsos, trauslos zibspuldzēs ultrakarstos eksperimentālos apstākļos, kur kvantu mehānikas dīvainā fizika bieži ir izteiktāka.
Tagad fiziķi pirmo reizi ir parādījuši, ka šāda veida magnēts var pastāvēt stabilā veidā ārpus supercool vides.
Savienojumā USb2 magnētiskie lauki veidojas zibspuldzē un gandrīz tikpat ātri pazūd, pētnieki ziņoja rakstā, kas publicēts 7. februārī žurnālā Nature Communications.
Normālos apstākļos magnētiskie momenti dzelzs joslā tiek pakāpeniski izlīdzināti, bez asām pārejām starp magnetizētajiem un magnetizētajiem stāvokļiem. Magnētā, kura pamatā ir singli, lēciens starp stāvokļiem ir straujāks. Vērpes eksitoni, parasti pagaidu objekti, kļūst stabili, kad tie sagrupējas kopā. Kad šie kopas veidojas, viņi sāk kaskādi. Līdzīgi kā domino iekrīt vietā, vērpšanas eksitoni ļoti ātri un pēkšņi piepilda visu vielu un izlīdzinās.
Liekas, ka tas notiek USb2.
Šāda veida magnēta priekšrocība, pētnieki rakstīja savā paziņojumā, ir tāda, ka tas daudz vieglāk pāriet starp magnetizētajiem un magnetizētajiem stāvokļiem nekā parasti magnēti. Ņemot vērā, ka daudzi datori informācijas saglabāšanai paļaujas uz magnētu pārslēgšanu uz priekšu un atpakaļ, iespējams, ka vienas dienas ierīces, kas balstītas uz singletiem, varētu darboties daudz efektīvāk nekā parastie magnētiskie iestatījumi.
