鉆石和鐵銹暴露出的“不可能”磁單極子的第一個(gè)線索

搜索磁單極子一個(gè)具有一個(gè)磁極的粒子，而不是兩個(gè)磁極，是物理學(xué)中最令人興奮和潛在的變革性探索之一，科學(xué)家們剛剛在他們的單極子狩獵中取得了重大新發(fā)現(xiàn)。

由英國(guó)劍橋大學(xué)學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組在磁場(chǎng)通過時(shí)觀察到了磁場(chǎng)模式中的單極子樣行為赤鐵礦，一種類似于鐵銹的材料。

“如果單極子確實(shí)存在，并且我們能夠?qū)⑺鼈兏綦x開來，那就像找到一塊丟失的拼圖，而這塊拼圖被認(rèn)為是丟失的。說來自劍橋大學(xué)的物理學(xué)家Mete Atatüre。

鐵 磁赤鐵礦等材料對(duì)這些研究特別有幫助，因?yàn)槲⑿〉拇盆F（或旋轉(zhuǎn)）的排列使它們具有增強(qiáng)的穩(wěn)定性。然而，它們產(chǎn)生的整體磁場(chǎng)非常微弱，因此難以分析。

為了克服這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)使用了一種名為金剛石量子磁力計(jì)，其中金剛石針和一些巧妙的電子自旋計(jì)算用于測(cè)量磁場(chǎng)而不會(huì)干擾它們。

這就是它變得有趣的地方。研究人員發(fā)現(xiàn)了單極涌現(xiàn)磁電荷分布的證據(jù)——盡管對(duì)于我們當(dāng)中技術(shù)含量較低的人來說，他們也將它們描述為微小的曲棍球磁活動(dòng)滑過赤鐵礦。

這并不完全是目擊磁單極子粒子，但它是對(duì)單極子存在時(shí)預(yù)期的模式的觀察。這也是反鐵磁材料中的自旋模式與磁場(chǎng)行為的特定點(diǎn)（此處稱為電荷）之間聯(lián)系的證據(jù)。

“由于反鐵磁體的磁拉力較弱，因此挑戰(zhàn)一直是對(duì)反鐵磁體中的這些紋理進(jìn)行直接成像，但現(xiàn)在我們能夠做到這一點(diǎn)，將金剛石和鐵銹很好地結(jié)合在一起?！?a>說來自劍橋大學(xué)的物理學(xué)家Anthony Tan。

很難夸大磁單極子的發(fā)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)的重要性。首先，這將有助于我們發(fā)展統(tǒng)一的對(duì)稱理論存在于我們周圍的一切。

考慮到這一點(diǎn)，這些新的觀察結(jié)果可能至關(guān)重要 - 研究人員在這里部署的技術(shù)有可能為探索開辟新的途徑追蹤難以捉摸的單極子。

更進(jìn)一步，這項(xiàng)研究的結(jié)果可用于開發(fā)比我們今天擁有的更快的計(jì)算技術(shù)，并且對(duì)環(huán)境更友好（通過降低能耗），因?yàn)榉磋F磁材料的特殊性能。

“我們已經(jīng)展示了如何使用金剛石量子磁力計(jì)來解開二維量子材料中磁性的神秘行為，這可能會(huì)在該領(lǐng)域開辟新的研究領(lǐng)域。說鞣。

該研究已發(fā)表在天然材料.

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