Overunity.com Archives

Ð' моей российской заявке на изобреÑ,ение Ð'ТÐ" использован меÑ...анизм образования монополей, коÑ,орый Ñ,еперь смоделирован Ñ,,изиками Швейцарии:http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n1/full/nphys1794.html (http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n1/full/nphys1794.html)
Magnetic monopoles have been predicted to occur as emergent fractional quasiparticles inside pyrochlore spin ice, a frustrated magnetic insulator. Experimental signatures of such emergent monopoles accompanied by Dirac strings have been detected by means of neutron scattering in reciprocal space in pyrochlore spin ice at sub-Kelvin temperatures, but their real-space observation has remained elusive. Here we report on direct, real-space observations of emergent monopoles and their associated Dirac strings in two-dimensional (2D) artificial kagome spin ice at room temperature using synchrotron X-ray photoemission electron microscopy. Magnetization reversal proceeds through the nucleation and avalanche-type dissociation of monopoleâ€"antimonopole pairs along 1D Dirac strings. This is in sharp contrast to conventional domain growth in 2D systems, providing a striking example of dimensional reduction due to frustration. The observed hysteresis, monopole densities and 1D Dirac-string avalanches are quantitatively explained by Monte Carlo simulations.

http://www.membrana.ru/particle/4535 (http://www.membrana.ru/particle/4535)
МагниÑ,ные монополи magnetic monopole и связанные с ними сÑ,руны Ð"ирака удалось визуализироваÑ,ÑŒ и засняÑ,ÑŒ через микроскоп команде учÑ'ныÑ... из швейцарского инсÑ,иÑ,уÑ,а Пауля Шеррера PSI и универсиÑ,еÑ,ского колледжа Ð"ублина UCD.
С Ñ,еÑ... пор как исследоваÑ,ели смогли получиÑ, давно предсказанные монополи в оÑ...лаждÑ'нном спиновом льду и оÑ,крыли магниÑ,ричесÑ,в, учÑ'ные в разныÑ... универсиÑ,еÑ,аÑ... и инсÑ,иÑ,уÑ,аÑ... не прекращали попыÑ,ки создания монополей в более приемлемыÑ... условияÑ... (при комнаÑ,ной Ñ,емпераÑ,уре).
Ð'Ñ‹Ñ...од был найден в виде искуссÑ,венного спинового льд â€" двуÑ...мерной гексагональной решÑ'Ñ,ки из наномагниÑ,ов, чья взаимная ориенÑ,ация и, главное, изменения в ней создавали подвижные магниÑ,ные деÑ,,екÑ,Ñ‹, иденÑ,ичные монополям.
УчасÑ,ники нового исследования около усÑ,ановки и в Ñ...оде обсуждения резульÑ,аÑ,ов. СверÑ...у вниз и слева направо: Елена МенгоÑ,Ñ,и (Elena Mengotti), ФриÑ,Ñ...йоÑ,, НолÑ,инг (Frithjof Nolting), Ханс-Ð'енджамин Ð'раун (Hans-Benjamin Braun) и Лора Хейдерман (Laura Heyderman) (Ñ,,оÑ,о PSI/M. Fischer).
Теперь Ñ,,изики воспользовались синÑ...роÑ,роном Swiss Light Source, чÑ,обы напрямую увидеÑ,ÑŒ различия в намагниченносÑ,и часÑ,иц в Ñ,аком «льду». Ð"ля опыÑ,а они подгоÑ,овили решÑ'Ñ,ку из магниÑ,ов размером 500 Ñ... 150 наномеÑ,ров каждый. Ð' исÑ...одном сосÑ,оянии в ней чередовались узлы, в коÑ,орыÑ... два северныÑ... полюса всÑ,речаюÑ,ся с южным и, напроÑ,ив, два южныÑ... с северным. ЗаÑ,ем при помощи внешнего поля намагниченносÑ,ÑŒ одной из часÑ,иц менялась на проÑ,ивоположную.
Ð' эÑ,ом месÑ,е в магниÑ,ной сÑ,рукÑ,уре маÑ,ериала возникала пара деÑ,,екÑ,ов, ведущиÑ... себя как монополи. ЭÑ,и монополи по мере усиления внешнего воздейсÑ,вия начинали разбегаÑ,ься в сÑ,ороны, осÑ,авляя между собой связь в виде цепочки часÑ,иц с обращÑ'нной полярносÑ,ью. ФакÑ,ически лавинообразное перемагничивание, поÑ...ожее на падение Ñ,,ишек домино, создавало одномерные линии â€" сÑ,руны Ð"ирака. После оÑ,ключения внешнего поля карÑ,ина соÑ...ранялась: монополи оказывались вмороженными в спиновый лÑ'д.
СÑ...ема монополей в искуссÑ,венном спиновом льду. СÑ,релки показываюÑ, намагниченносÑ,ÑŒ часÑ,иц. ОсÑ,рый конец â€" северный магниÑ,ный полюс (и положиÑ,ельный магниÑ,ный заряд), Ñ...восÑ, â€" южный. a) â€" исÑ...одное сосÑ,ояние сисÑ,емы. b) â€" смена намагниченносÑ,и одной часÑ,ицы рождаеÑ, два деÑ,,екÑ,а â€" аналоги монополей для данного маÑ,ериала, c,d) â€" монополи расÑ...одяÑ,ся, между ними появляеÑ,ся сÑ,руна Ð"ирака, e) â€" две пары монополей.
Снимки эксперименÑ,а (показана обласÑ,ÑŒ 12 Ñ... 12 мкм). ТÑ'мные пяÑ,на â€" часÑ,ицы с обращÑ'нной намагниченносÑ,ью. Ясно видны сÑ,руны Ð"ирака (иллюсÑ,рации PSI, UCD).По словам учасÑ,ников опыÑ,а, эÑ,о прорыв не Ñ,олько в плане визуализации данного явления, но и в управлении передвижением магниÑ,ныÑ... зарядов. Новая рабоÑ,а пригодиÑ,ся для прояснения некоÑ,орыÑ... положений Ñ,,ундаменÑ,альной Ñ,,изики. Также авÑ,оры эксперименÑ,а предсказываюÑ,, чÑ,о на основе подобныÑ... сисÑ,ем можно будеÑ, создаваÑ,ÑŒ усÑ,ройсÑ,ва для Ñ...ранения и обрабоÑ,ки инÑ,,ормации. (Ð"еÑ,али â€" в сÑ,аÑ,ье в Nature Physics и пресс-релиза PSI и UCD.