Подтверждено существование магнитных монополей

Сходу две группы исследователей сказали об обнаружении магнитных монополей в так именуемом спиновом льду.

Магнитные монополи — частицы, владеющие «магнитным зарядом», — возможно представить себе как отдельные полюса долгого и узкого постоянного магнита; существование этих частиц было теоретически предсказано Дираком в 1931 году.

Зарегистрировать монополи в опыте пробовали многие научные группы, но представить точные эти не удалось ни одной из них. В 2007 году теоретики внесли предложение (см. статью в издании Nature) новое направление поиска: оказалось, что аналоги монополей должны существовать в спиновом льду — веществе, в котором магнитные моменты «ведут себя» подобно атомам водорода из простого водного льда.

Подтверждено существование магнитных монополей

Схема опыта (иллюстрация Джонатана Морриса)

Авторы первой из разглядываемых работ, воображающие научные центры Германии, Аргентины и Великобритании, применяли в собственных опытах спиновый лед Dy2Ti2O7 (титанат диспрозия). В указанном веществе ионы диспрозия образуют тетраэдры, причем магнитные моменты двух ионов направлены к центру тетраэдра, а двух вторых — от центра (в этом и содержится их сходство с атомами водорода).

На протяжении опыта ученые охлаждали кристалл титаната диспрозия до криогенных температур и направляли на него пучок нейтронов, разбирая результаты их рассеяния. Как выяснилось, магнитные моменты в материале — в полном соответствии с предсказаниями Дирака — образуют сеть так называемых струн Дирака, на финишах которых находятся монополи.

Под влиянием внешнего магнитного поля, в которое авторы поместили пример, струны поменяли собственный размещение и разрывались; в конечном счете данный процесс должен был привести к появлению отдельных квазичастиц. Чтобы подтвердить факт существования монополей, исследователи измеряли теплоемкость материала. Теоретические расчеты показывали, что при температуре около 1 К по собственной теплоемкости спиновый лед обязан соответствовать газу магнитных монополей; как раз таковой итог и был взят в опыте.

Авторы второй работы, воображающие Францию и Англию, совершили изучения спинового льда Ho2Ti2O7 (титаната гольмия) и зарегистрировали подобные закономерности.

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Space-DRUMS – звуковой химический реактор для получения сверхчистых материалов в космосе
  • Следующая статья:Российские и германские медики собираются создать на Урале банк стволовых клеток

Монополь — энергия будущего


Читайте также: