магнитный заряд, монополь, магнитное электричество
Современная физика. Физики обнаружили магнитное электричество.
О сайте
Порядок работы
Новости сайта
Контакт

Приёмная комиссия.
Вступительное задание.
Открытые уроки.
Учебники по физике.
Задачи по физике.
Справочник по физике.
Вопросы и консультации.
Рефераты.
Олимпиады и турниры.
Современная физика.
Весёлая наука.
Уголок крохобора.
Не только физика.
Директория ссылок.
Репетиторы
Малая академия наук.
Математика для физика.

Химия для абитуриента.

Лекции по физике.

Работа для студентов.

Форум.

info@abitura.com

Современная физика.

Физики обнаружили магнитное электричество

 

магнитный заряд, монополь
Пока магнитричество удалось поймать только в кристаллах определённого рода, которые учёные обобщённо называют спиновым льдом – spin ice (фото STFC).

 

О движении электрических зарядов и образуемом ими токе знают все. С передвижениями магнитных зарядов дела до недавнего времени обстояли несколько сложнее – учёные не могли детектировать ни сами магнитные заряды - монополи, ни их транспорт. Однако недавно американцам всё же удалось увидеть магнитричество в эксперименте.

У каждого магнита, как известно, два полюса (северный и южный). И сколько бы физики его ни делили, каждый его кусочек (вплоть до единичного атома) будет обладать двумя полюсами. Однако теоретики предсказывали, что существуют магнитные заряды - монополи ( magnetic monopole ) – квазичастицы, несущие на себе только положительный или только отрицательный магнитный заряд. Они не связаны в пары и могут передвигаться по отдельности.

Долгое время учёные разных стран пытались поймать таинственные магнитные заряды. В сентябре нынешнего года им это наконец удалось . Для этого исследователи направили на кристалл спинового льда, охлаждённого до ультранизкой температуры, нейтроны. Поведение элементарных частиц показало – в материале действительно присутствуют магнитные заряды - монополи.

Тогда же другая группа учёных представила свои достижения в виде препринта статьи на сайте arXiv.org. Теперь они выпустили полноценную статью в Nature, в которой рассказали о строении системы, позволяющей фиксировать передвижение магнитных зарядов. Работа проводилась под руководством Стивена Брамвелла ( Steven Bramwell ) из Лондонского центра нанотехнологий.

Британцы не только впервые определили "количество" магнитного заряда, но и измерили магнитный аналог электрического тока. Движение и взаимодействие монополей они назвали "магнитричеством" (magnetricity).

магнитный заряд, монополь


На картинке слева: в отсутствие поля магнитные заряды связаны в пары, но некоторые из них всё же диссоциируют, образуя флуктуирующие магнитные моменты (зелёная стрелка). На рисунке справа: при приложении поля некоторые "разбежавшиеся" магнитные заряды остаются врозь, однако часть образует связанные пары для восстановления равновесия. Из-за колеблющихся магнитных моментов, определяемых свободными зарядами, появляются локальные поля, которые можно детектировать с помощью внедрённых мюонов (? + ) (иллюстрация Nature).

Вместо нейтронов Брамвелл и его коллеги использовали мюоны ( muon ) – неустойчивые элементарные частицы, которые можно было бы назвать короткоживущими братцами электронов.

Внедрив их в спиновый лёд, физики наблюдали за распадом мюонов и эмиссией образующихся при этом позитронов. Направление движения последних рассказало исследователям о магнитном поле внутри кристалла. В результате учёные установили, что магнитные заряды не просто существуют, но ещё и движутся, образуя магнитный ток.

Британцы определили, что заряд магнитного монополя равен 5 ? B ·A -1 (магнетонам Бора на ангстрем). Кстати, теория давала очень близкое значение: 4,6? B ·A -1 . Отметим, что в отличие от фиксированного электрического заряда магнитный может меняться в зависимости от давления и температуры кристалла спинового льда.

Стивен считает, что в будущем магнитные заряды могут быть использованы для создания более компактной компьютерной памяти (так как один монополь соизмерим с отдельным атомом). "Мы пока делаем лишь первые шаги, но кто знает, в каком виде магнитричество будет использовано человечеством лет эдак через сто", — говорит Брамвелл в пресс-релизе Лондонского центра нанотехнологий.

 

 

На выгодных условиях за сколько можно похудеть за месяц недорого и по выгодным ценам.
О сайте
Порядок работы
Новости сайта
Контакт

Вверх .

Главная страница .

Rambler's Top100Rambler's Top100