과학자들은 우라늄 화합물에 숨어있는 아주 새로운 종류의 자석을 발견했습니다.
소위 "싱글 릿 기반"자석 인 USb2 (우라늄 및 안티몬의 화합물) 화합물은 과학자들에게 알려진 다른 자석과 완전히 다른 방식으로 자기를 생성한다는 점에서 참신하다.
음으로 하전 된 입자 인 전자는 그들 자신의 작은 자기장을 생성합니다. 이 필드는 스핀으로 알려진 양자 역학적 특성의 결과 인 "북쪽"과 "남쪽"극을 가지고 있습니다. 대부분의 물체에서 이러한 자기장은 임의의 방향을 가리키며 서로 상쇄됩니다. (이것이 당신의 몸이 거대한 자석이 아닌 이유입니다.) 그러나 어떤 재료에서는, 그러한 필드들이 정렬됩니다. 이런 일이 발생하면, 예를 들어, 철제 다발을 움직이거나 나침반이 북쪽을 향하게 할만큼 강력한 자기장을 만듭니다.
냉장고와 MRI 기계의 자석에서부터 지구 자체의 자기에 이르기까지 우주에서 알려진 모든 자석이 이런 식으로 작동합니다.
그러나 새로 발견 된 일 중항 자석은 완전히 다른 방식으로 작동합니다.
USb2는 그 안에있는 전자들이 자기장을 같은 방향으로 향하는 경향이 없어 결합 된 자기장 강도를 통해 자기를 생성 할 수 없다는 점에서 다른 많은 물질들과 같습니다.
그러나 USb2의 전자는 함께 작용하여 "스핀 엑시톤 (spin excitons)"이라는 양자 역학적 물체를 형성 할 수있다.
스핀 엑시톤은 물리 및 화학 클래스에서 배운 일반적인 입자와 다릅니다 : 전자, 양성자, 중성자, 광자 등. 대신, 그것들은 준 입자, 우주에서 별개의 물체는 아니지만 마치 행동하는 입자입니다 .
스핀 엑시톤은 전자 그룹의 상호 작용에서 발생하며 이들이 형성되면 자기장이 생성됩니다.
USb2 발견에 책임이있는 연구원들의 진술에 따르면, 물리학 자들은 스핀 엑시톤 그룹이 자기장과 같은 방향으로 모일 수 있다고 오랫동안 생각 해왔다. 그들은 효과를 "단일 기반"자기라고 불렀습니다. 이 현상은 이전에 초저온 실험 환경에서 간략하고 깨지기 쉬운 섬광으로 입증되었으며, 양자 역학의 이상한 물리학이 더 두드러집니다.
물리학 자들은 이런 종류의 자석이 과냉각 환경 밖에서 안정적으로 존재할 수 있음을 처음으로 보여주었습니다.
화합물 USb2에서, 자기장은 순식간에 형성되어 거의 빠르게 사라진다고 연구자들은 2 월 7 일 Nature Communications 저널에 발표 한 논문에서 보도했다.
정상적인 상황에서 철 막대의 자기 모멘트는 자화 상태와 비자 화 상태 사이의 급격한 전환없이 점차적으로 정렬됩니다. 일 중항 자석에서는 상태 간 점프가 더 선명합니다. 일반적으로 임시 물체 인 스핀 엑시톤은 서로 모일 때 안정적입니다. 그리고 그 클러스터가 형성되면 캐스케이드가 시작됩니다. 도미노가 제자리에 떨어지는 것처럼 스핀 엑시톤은 전체 물질을 매우 빠르고 갑자기 채우고 서로 정렬합니다.
그것은 USb2에서 일어나는 것 같습니다.
연구진은 이러한 종류의 자석의 장점은 일반 자석보다 훨씬 쉽게 자화 된 상태와 자화되지 않은 상태 사이를 전환한다는 점이다. 많은 컴퓨터가 정보를 저장하기 위해 자석을 앞뒤로 전환하는 것을 고려할 때, 하루 중 일 중항 기반 장치는 기존의 자기 설정보다 훨씬 효율적으로 실행될 수 있습니다.
