Физики создали наноразмерные вращающиеся капли

Физики создали наноразмерные вращающиеся капли

Исследователи успешно создали предсказанный еще 35 лет назад магнитный солитон, который представляет собой вращающееся магнитное поле в виде капли, имеющей наноразмеры. С помощью солитонов ученые надеются построить принципиально новые магнитные, основанные на спин-эффектах компьютеры.

Солитоны являются волнами, локализованы в пространстве, которые сохраняют свои размеры и момент вращения. Впервые они наблюдались в воде. Солитоны, образованные световыми волнами, могут быть полезны для передачи информации на большие расстояния и с очень высокой скоростью. Но каплеобразные солитоны никогда не наблюдались в магнитном поле, хотя ученые полагали, что они могут существовать.

Математик Марк Хоефер (Mark Hoefer) из университета штата Северная Каролина создал математическую модель того, как солитон может выглядеть. Когда физик Йохан Акерман (Johan Akerman) и аспирант Маджид Мохсени (Majid Mohseni) из Королевского технологического института Швеции (KTH) и Университета Гетеборга (University of Gothenburg) получили экспериментальные данные, которые, казалось, соответствовали модели Хоефера, они решили попробовать и подтвердить существование магнитного каплеобразного солитона.

С помощью нано-проводов физики подводили постоянный ток к магниту. Все электроны обладают угловым моментом вращения, называемым спином. Угловой момент вращения это то, что удерживает вращающийся объект в определенном направлении. Каждый электрон внутри магнита, ведет себя как волчок, и все спины электронов внутри магнита ориентированы примерно в одном направлении. Ввод постоянного тока в эту группу электронов «впрыскивает» дополнительную энергию в магнитную систему, вызывая изменение спина электронов в некоторой близлежащей области. В результате такого воздействия начинается прецессия спинов электронов, точно так же как началась бы прецессия механических волчков выведенных физическим воздействием из вертикального положения. Такая прецессия спинов электронов приводила к появлению крошечных вращающихся магнитных полей-капель, или солитонов. 

В дополнение к демонстрации существования этих солитонов, исследователи также отметили некоторые другие интересные свойства солитонов, в том числе колебательные движения и периодическую деформацию, которую они назвали “дыханием”. Материалы об открытии ученых будут опубликованы в журнале «Science».

Источник: wordscience.org

Похожие новости:
Создан метод наноразмерной 3D-печати
Ученые разработали новый метод быстрого создания крошечных трехмерных структур. Для этого исследователи осаждают крошечные капли, которые содержат наноразмерные частицы серебра. Работа ученых опубликована в журнале Science Anvances.Наноматериалы с трехмерной архитектурой вызывают большой интерес ..
2017-03-10 7217 0 Технология
0
Создана несмачиваемая поверхность
Инженеры создали поверхность, которая благодаря своей микроструктуре не смачивается ни водой, ни масляными жидкостями. Работа опубликована в журнале Soft Matter, ее краткое содержание приведено на сайте университета Твенте. Необычный материал создавали при помощи фотолитографии на кремнии. Авторы придавали ..
2012-09-17 2550 0 Технология
-1
Ученые создали левитирующий микро-реактор для производства наночастиц
Немецкие физики создали микрореактор-"левитатор", позволяющий синтезировать наночастицы и материалы, для изготовления которых требуется невесомость или микрогравитация, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. На сегодняшний день существуют сотни различных видов наночастиц и материалов, качество изготовления и свойства ..
2014-02-21 1428 0 Технология
0
Струйный нанопринтер научился печатать вертикально
Инженеры из Высшей технической школы Цюриха создали принтер, печатающий микроскопические структуры с помощью струи полимера. Работа опубликована в журнале Nature Communications, а с ее кратким содержанием можно ознакомиться на сайте Школы. По принципу своей работы устройство похоже на бытовые ..
2012-06-21 1578 0 Технология
0
Голландцы представили ветрогенератор без лопастей
Энергия ветра позиционируется многими специалистами как экологичный и эффективный источник возобновляемой энергии. Но у ветряков всё равно имеются существенные недостатки. Так, вращающиеся лопасти требуют постоянного обслуживания, поскольку довольно быстро изнашиваются, а вся конструкция может издавать ощутимый шум.Несмотря ..
2013-04-4 3706 0 Технология
0
Американские инженеры заставили воду ускориться
Ученые из Массачусетского технологического института разработали покрытие, которое улучшает эффективность водных конденсаторов. Специальное покрытие заставляет капли воды двигаться на несколько порядков быстрее. Базисом для новой технологии стала комбинация химического покрытия и микротекстуры. Инженеры создавали ..
2012-10-23 1326 0 Технология
0
Физики заставили воду кипеть без пузырьков
Ученые показали, что слой пара, который предохраняет от мгновенного выкипания капли воды на раскаленной сковородке, можно создать и при гораздо более низкой температуре. Работа физиков опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит Nature News. Явление, благодаря которому ..
2012-09-13 1556 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 1917 0 Технология
2
Ученые создали уникальную ткань из графена
Группа инженеров исследователей из частного американского Ренселлеровского политехнического института (Rensselaer Polytechnic Institute) создали новую «ткань» из графена, самого тонкого материала из известных науке, которая повышает водостойкие свойства материалов с шероховатой поверхностью. Эта «наноткань» толщиной меньше ..
2013-09-29 2445 0 Технология
0
Звуковые волны могут держать капли жидкости
Без всякой магии, процесс поднятия в воздух объектов обычно опирается на явление магнетизма или электрические поля. Однако звуковые волны могут также использоваться с целью уравновесить эффекты гравитации, чтобы подвешивать объекты и капли жидкости в воздухе. Впервые ученые ..
2013-07-20 1288 0 Технология
0
Физики создали нанотермометры для замера температуры единичных клеток
Китайские и американские физики создали миниатюрные нанотермометры на основе так называемых квантовых точек, микроскопических источников света, при помощи которых можно отслеживать температуру клеток в организме и отдельных их частей, что поможет медикам бороться с инфекционными болезнями и воспалениями, говорится в статье, ..
2015-07-16 3197 0 Технология
0
Ученые создали уникальный 3D аккумулятор, стоимостью $0,05
Исследователям университета Бингемтон в Нью-Йорке удалось создать новый и очень уникальный аккумулятор, который стоит всего $ 0,05 в виде 3D напечатанной бумажной батарейки. Бактериальная бумажная батарея была вдохновлена оригами, которое было использовано для создания уникального механизма складывания, ..
2015-06-22 1537 0 Технология
1
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 13314 0 Технология
0
Немцы создали световой переключатель из одной молекулы
Физикам из Германии удалось использовать свет для управления свойствами молекулы. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Advanced Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Констанцского университета. Физики создали световой переключатель из одной молекулы. Она связывает два золотых ..
2015-04-21 1667 0 Технология
0
Инженеры создали компьютерный процессор из воды
Ученые Стэнфордского университета создали новый тип компьютерного процессора, используя наработки в области ферромагнитных жидкостей и гидродинамики. Отчет о проекте опубликован в журнале Nature. В отличие от традиционных процессоров для передачи данных в устройстве вместо электричества используются капли воды с добавлением ..
2015-06-14 1663 0 Технология
1