Открыто магнетричество - магнитное электричество

🕛 19.10.2009, 11:06

Впервые экспериментально продемонстрирован магнитный аналог электричества - так называемое "магнетричество" ("magnetricity"). Так же, как электроны создают электрический ток, отдельные южные и северные магнитные полюса способны генерировать магнитный "ток". Результат может послужить основой для разработки "магнетроники", включая компьютерную память в наномасштабе.

В обычном состоянии магнит имеет два неразрывно связанных полюса. Разделение магнита надвое приведёт лишь к появлению двух новых с собственными северным и южным полюсами. Эффект повторится, даже если измельчить его до атомов, потому как каждый из них способен вести себя как микроскопический магнит. Однако согласно теории физиков монополи - квазичастицы с отдельными независимыми северным или южным полюсами - могут формироваться внутри кристаллического материала, называемого спиновым льдом. Спиновый лёд - это вещество, в котором при очень низких температурах спины ионов выстраиваются в определённом порядке. Отдельные частицы по-прежнему будут обладать двумя полюсами, но изменения в ориентации последних могут распространяться в материале и выглядеть как перемещение магнитных полюсов, которые и будут проявлять свойства монополей при измерениях. В сентябре две команды физиков облучили нейтронами спиновый лёд из включающего титан состава, охлаждённого почти до абсолютного нуля. Поведение нейтронов подтвердило присутствие монополей.

Теперь же другая команда учёных решила впервые измерить магнитный "заряд" монополей и магнитный аналог тока. Взаимодействие монополей было названо "магнетричеством". Эксперимент возглавил Стивен Бромвелл (Steven Bramwell) из Лондонского центра нанотехнологий (London Centre for Nanotechnology). В команду вошёл также Том Феннелл (Tom Fennell) из Института Лауэ-Ланжевина (Laue-Langevin Institute) в Гренобле, сообщивший о сентябрьских результатах. Чтобы получить больше информации о монополях, чем было доступно ранее, Бромвелл поместил в спиновый лёд мюоны (неустойчивые частицы с отрицательным зарядом). При распаде через миллионные доли секунды они излучали позитроны, распространявшиеся в направлении магнитного поля внутри льда. Оказалось, что монополи не только присутствовали, но и перемещались, создавая магнитный ток. Величина измеренного заряда монополей составила около 5 магнетонов Бора на ангстрем - близко к теории, предсказывавшей 4,6. В отличие от фиксированного заряда электронов магнитный изменяется с температурой и давлением. Шивайи Сонди (Shivaji Sondhi) из Принстонского университета (Princeton University) в Нью-Джерси назвал открытие "триумфом экспериментальной работы".

Монополи в спиновом льду не аналогичны космическим монополям - фундаментальным теоретическим частицам, появившимся в результате большого взрыва и пока не обнаруженным. Ожидать генераторов энергии на основе "магнетричества" или лампочек не стоит. Тем не менее, Бромвелл рассуждает, что однажды монополи можно будет использовать как намного более компактную форму памяти, чем какая-либо из доступных сегодня, поскольку монополи имеют близкий к атому размер: "Технология на ранней стадии, но кто знает, какое применение магнитному электричеству найдётся через 100 лет".