Физики предсказали левитацию наномагнитов

Физики предсказали левитацию наномагнитов

Физики из Австрии и Германии теоретически исследовали магнитную левитацию наночастиц в статическом магнитном поле. Оказалось, что в слабых полях устойчивость частиц обеспечивается эффектом Эйнштейна-де Гааза, а в сильных — ларморовской прецессией. Статья опубликована в Physical Review Letters.

В отсутствие внешних сил, например, гравитации или упругости, любая равновесная система зарядов будет неустойчивой (этот факт известен как теорема Ирншоу). Грубо говоря, такое равновесие похоже на равновесие балансирующего на острие карандаша. Статическое магнитное поле в этом плане не отличается от электрического, а значит, подвешенные в нем системы также должны быть неустойчивы. Тем не менее, существует несколько способов обойти эту проблему.

Один из таких способов — механически закрутить магнит, что стабилизирует его и создаст эффективную потенциальную яму. Примером такой конструкции является левитрон, который представляет собой небольшой магнитный волчок. С другой стороны, на атомном уровне такая стабилизация возможна благодаря эффекту ларморовской прецессии спина частицы. В этой работе ученые теоретически показали, что для наномагнитов, которые находятся в промежуточном положении между этими двумя случаями, реализуются оба механизма стабилизации в зависимости от силы приложенного магнитного поля.

Для этого физики моделировали наномагниты как сферическое твердое тело с магнитокристаллической анизотропией, которое они помещали в статическое магнитное поле Иоффе — Притчарда. Действием гравитации ученые пренебрегали из-за относительно малой массы наночастицы. Затем они нашли в квазиклассическом приближении положение равновесия частицы в таком поле и исследовали его на устойчивость. Тепловыми флуктуациями ученые также пренебрегли.

Оказалось, что в слабых полях б

N+1

Похожие новости:
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру
Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ..
2016-02-05 1267 0 Технология
1
Израиль продемонстрировал миру квантовую левитацию
Серия новых опытов в яркой и наглядной форме продемонстрировала зрителям удивительные квантовые эффекты. Парящие без видимой поддержки предметы - можно ли придумать что-то лучшее для того, чтобы обычный человек мог "пощупать" квантовую физику? Ученые из университета Тель-Авива поставили несколько ..
2011-10-23 1913 0 Технология
0
Создан новый тип носителя информации
Американские физики предложили новый компактный носитель информации. Исследование опубликовано в журнале Science Advances, кратко о нем сообщает издание EurekAlert!Физики создали трехмерный алмазный чип, в котором для хранения памяти используются азото-замещенные вакансии — один из дефектов кристаллической решетки, ..
2016-10-27 12687 0 Технология
0
Физики разработали фемтосекундную микроскопию для электромагнитных полей
Физики из Университета Людвига Максимилиана разработали новую методику электронной микроскопии, которая позволяет увидеть сверхбыстрые колебания электромагнитного поля. Ученые проверили ее, проанализировав изменения в электронном поле, которые происходят при взаимодействии метаматериалов с видимым светом. По словам авторов, новый метод микроскопии ..
2016-07-25 1720 0 Технология
0
Физики создали квантовый микрофон
Учёные технического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) продемонстрировали новый тип детектора для сверхслабого звука. Устройство назвали "квантовым микрофоном", так как оно настолько мало, что работает по законам квантовой физики. «Квантовый микрофон» основан на одноэлектронном транзисторе с пьезоэлектрической связью. Переключатель транзистора ..
2012-03-1 1458 0 Технология
0
Физики научились управлять стабильностью границы термоядерного шнура
Физики из США и Австралии научились управлять потенциально опасными тепловыми всплесками во внешних границах плазмы (ELM-нестабильностью) в токамаке (установка для магнитного удержания плазмы). Результаты своих исследований авторы опубликовали в двух статьях в журнале Physical Review Letters, а кратко с их содержанием ..
2015-03-17 1167 0 Технология
0
Физики создали самые точные в мире атомные часы
Физики из США и Сингапура создали самые точные на сегодняшний день атомные часы в мире. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Livescience. Новые часы могут ошибиться на одну секунду за 15 миллиардов ..
2015-04-23 1381 0 Технология
2
Физики предложили идею плазменно-лазерного ускорителя
Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли пришли к выводу, что использование лазеров может уменьшить длины ускорителей частиц в тысячи раз. Работа специалистов опубликована в журнале Physics of Plasmas, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Phys.org. Физики рассмотрели идею плазменно-лазерного ..
2014-05-29 1048 0 Технология
0
Физики уличили фотоны в подражании куперовским парам в сверхпроводниках
Из-за комбинационного рассеяния фотоны могут формировать пары, очень похожие на куперовские пары электронов в сверхпроводниках. Бразильские ученые предсказали и экспериментально исследовали этот эффект для восьми прозрачных сред. Их статья принята к публикации в Physical Review Letters, препринт ..
2017-10-26 5341 0 Технология
0
Физики создавали двухмерные графеновые транзисторы
Американские физики сделали большой шаг в сторону двухмерной графеновой электроники, научившись наносить слой изолятора на произвольные участки листа из "нобелевского" углерода, что позволило им изготовить сверхтонкие транзисторы из графена, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology. Этот элемент ..
2013-01-29 1099 0 Технология
0
Российские физики научили наночастицы выполнять логические операции
Коллектив, состоящий из четверых российских ученых, создал биороботов, которые способны производить логические операции вне клетки. Физики из Москвы опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature Nanotechnology, импакт-фактор которого один из самых высоких в мире и равен 33. Ученым ..
2014-08-18 1018 0 Технология
0
Физики создали рекордно быструю вспышку света
Физики из Университета Центральной Флориды и Института физики Китайской академии наук разработали технологию, позволяющую создавать вспышки лазерного света длительностью всего около 53 аттосекунд. Это настолько короткие промежутки времени, что свет успевает преодолеть за них тысячную долю толщины ..
2017-08-14 13447 0 Технология
0
Физики приблизились к созданию «плаща-невидимки»
Физики из Лондонского университета королевы Марии смогли сделать предмет «невидимым» для электромагнитных волн. Специальное устройство позволяет волнам проходить через препятствие, как если бы оно было плоским, и не рассеиваться. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.«Плащ-невидимка», созданный учеными, использует ..
2016-07-19 1113 0 Технология
0
Физики разработали графеновый транзистор
Физики из Швеции и Германии представили прототип транзистора на основе графена и соединения кремния и углерода, которому не требуются металлические электроды. По словам ученых, роль электродов играют полоски графена, соединенные с карбидом кремния, являющимся полупроводником.По словам исследователей, функции ..
2012-07-19 1282 0 Технология
0
Физики побили рекорд дальности квантового шифрования
Китайские физики реализовали один из алгоритмов квантовой криптографии на рекордных дистанциях — свыше 400 километров. Это примерно на 100 километров превосходит предыдущий рекорд. Однако скорость генерации ключа для шифрования на таких дистанциях невелика — за три месяца эксперимента авторам удалось передать лишь ..
2016-06-30 984 0 Технология
-1