Vedci objavili úplne nový druh magnetu schovaného v zlúčenine uránu.
Zlúčenina USb2 (zlúčenina uránu a antimónu), takzvaný magnet na báze singletov, je nová v tom, že vytvára magnetizmus úplne iným spôsobom ako ktorýkoľvek iný vedec známy magnet.
Elektróny, ktoré sú záporne nabitými časticami, vytvárajú svoje vlastné malé magnetické pole. Tieto polia majú „severný“ a „južný“ pól, čo je dôsledok kvantovej mechanickej vlastnosti známej ako spin. Vo väčšine objektov tieto magnetické polia smerujú náhodne a navzájom sa rušia. (Z tohto dôvodu nie je vaše telo obrovským magnetom.) Ale v niektorých materiáloch sa tieto polia zarovnajú. Keď k tomu dôjde, vytvoria dostatočne silné magnetické pole, aby sa napríklad pohybovalo okolo hromady železa alebo aby kompas smeroval na sever.
Takmer každý známy magnet vo vesmíre funguje týmto spôsobom, od magnetov na vašej chladničke a MRI strojoch až po magnetizmus samotnej planéty Zem.
Ale novo objavený magnet na báze tielka funguje úplne iným spôsobom.
USb2 je ako mnoho iných látok v tom, že elektróny vo vnútri nemajú tendenciu nasmerovať svoje magnetické polia rovnakým smerom, takže nemôžu vytvárať magnetizmus prostredníctvom svojej kombinovanej sily magnetického poľa.
Elektróny v USb2 však môžu spolupracovať a vytvárať kvantovo-mechanické objekty nazývané „spin excitóny“.
Spinové excitóny nie sú ako normálne častice, o ktorých ste sa dozvedeli v triede fyziky a chémie: elektróny, protóny, neutróny, fotóny atď. Namiesto toho sú to kvázi častice, častice, ktoré nie sú diskrétnymi objektmi v našom vesmíre, ale pôsobia akoby boli ,
Odstredivé excitóny vznikajú zo vzájomného pôsobenia skupín elektrónov a keď sa vytvoria, vytvorí sa magnetické pole.
Podľa vyjadrenia vedcov zodpovedných za objav USb2, fyzici dlho podozrievali, že skupiny spinových excitónov by sa mohli zhlukovať spolu so svojimi magnetickými poľami orientovanými rovnakým spôsobom. Efekt nazývali „singletový“ magnetizmus. Tento jav bol predtým dokázaný stručne, krehkými zábleskami v ultracoldných experimentálnych podmienkach, kde je zvláštna fyzika kvantovej mechaniky často výraznejšia.
Fyzici teraz prvýkrát ukázali, že tento druh magnetu môže existovať stabilným spôsobom mimo prostredí supercool.
V zmesi USb2 sa magnetické polia vytvárajú v záblesku a miznú takmer rovnako rýchlo. Vedci uviedli v novinách publikovanom 7. februára v časopise Nature Communications.
Za normálnych okolností sa magnetické momenty v tyčinke železa postupne vyrovnávajú bez ostrých prechodov medzi magnetizovanými a nemagnetizovanými stavmi. V singletovom magnete je skok medzi stavmi ostrejší. Spin excitóny, zvyčajne dočasné objekty, sa stávajú stabilnými, keď sa zhlukujú. A keď sa tieto zoskupenia vytvoria, začnú kaskádu. Podobne ako domino padajúce na svoje miesto, točivé excitóny napĺňajú celú látku veľmi rýchlo a náhle a zarovnávajú sa navzájom.
Zdá sa, že sa to deje v USb2.
Výhoda tohto druhu magnetu, ktorú vedci napísali vo svojom stanovisku, spočíva v tom, že medzi magnetizovanými a nemagnetizovanými stavmi sa ľahšie prepína ako normálne magnety. Vzhľadom na to, že mnoho počítačov sa pri ukladaní informácií spolieha na prepínanie magnetov tam a späť, je možné, že zariadenia založené na singletoch by mohli bežať oveľa efektívnejšie ako bežné magnetické zostavy.
