Открыта третья форма магнетизма

23.01.2025

Магнетизм - одно из фундаментальных явлений природы, играющее ключевую роль в современных технологиях. До недавнего времени было известно о существовании двух основных видов магнетизма: ферромагнетизма и антиферромагнетизма. Однако, недавно британские ученые совершили открытие, которое может изменить наше представление о магнетизме и открыть путь к созданию революционных устройств. Они обнаружили новую, третью форму магнетизма, получившую название "альтермагнетизм".

"Раньше мы имели два хорошо известных типа магнетизма", - рассказывает автор исследования, докторант Ноттингемского университета в Великобритании Оливер Амин. "Это ферромагнетизм, где магнитные стрелки указывают в одном направлении, и антиферромагнетизм, где соседние магнитные моменты указывают в противоположных направлениях, - можно представить это как шахматную доску чередования белых и черных плиток".

В основе работы современных устройств магнитной памяти лежит способность электрического тока принимать два направления. Эти направления могут совпадать или быть противоположными магнитным моментам, что и позволяет хранить и передавать информацию. Альтермагнитные материалы, впервые созданные в 2022 году, занимают промежуточное положение между ферро- и антиферромагнетизмом.

Как и в антиферромагнетиках, в альтермагнетиках каждый отдельный магнитный момент направлен в противоположную сторону по отношению к соседнему. Однако, в отличие от них, каждый магнитный момент в альтермагнетике немного закручен относительно своего соседа, что приводит к появлению некоторых ферромагнитных свойств. Таким образом, альтермагнетики сочетают в себе лучшие качества обоих видов магнетизма.

Соавтор исследования из Ноттингемского университета, Альфред Дал Дин, отмечает, что "преимущество ферромагнетиков состоит в том, что мы имеем простой способ чтения и записи памяти с помощью этих верхних или нижних доменов. Но поскольку эти материалы обладают чистым магнетизмом, эту информацию также легко потерять, протирая магнитом". Антиферромагнитными материалами, в свою очередь, гораздо сложнее манипулировать для хранения информации, однако информация в них гораздо более защищена и передается гораздо быстрее.

"Альтермагнетики обладают скоростью и стойкостью антиферромагнетиков, но они также обладают этим важным свойством ферромагнетиков, которое называется нарушением симметрии обратного времени", - добавляет Дал Дин. Способность создавать изображения и управлять новой формой магнетизма может привести к революции в создании устройств памяти следующего поколения, значительно увеличив скорость их работы, повысив устойчивость и упростив использование.

Более того, открытие альтермагнетизма может стать ключом к разгадке тайны сверхпроводимости. "Альтермагнетизм также поможет в развитии сверхпроводимости. Долгое время в симметрии между этими двумя областями существовала дыра, и этот класс магнитного материала, который до сих пор оставался неуловимым, оказался этим недостающим звеном в головоломке", - заключает Дал Дин. Таким образом, открытие третьего вида магнетизма может стать отправной точкой для создания сверхпроводящих технологий будущего, которые изменят наш мир.

<< Назад: Мужская эволюция роста и веса 24.01.2025

>> Вперед: Гибкий бетон для 3D-печати 23.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Возрождение мамонтов началось с мышей 03.03.2025 Компания Colossal BioSciences, известная своими амбициозными проектами по возрождению вымерших видов, сделала значительный шаг вперед в своей работе. Генетики и биоинженеры компании успешно вывели шерстистых мышей, используя технологию редактирования генов CRISPR. Этот эксперимент не только приближает ученых к их главной цели - возрождению шерстистого мамонта, но и открывает новые возможности для изучения адаптации млекопитающих к холодному климату. "Колоссальная шерстистая мышь" - это переломный момент в нашей миссии по борьбе с вымиранием. Этот успех делает нас на шаг ближе к нашей цели - возрождению шерстистого мамонта", - заявил соучредитель и гендиректор Colossal Biosciences Бен Ламм. Для достижения этой цели ученые провели масштабное исследование, в ходе которого проанализировали геномы 62 слонов и 59 шерстистых мамонтов, живших на Земле миллионы лет назад. В результате анализа были отобраны гены, отвечающие за формирование шерсти и другие признаки, необходимые для выживания в условиях холода. Исследователи сосредоточились на генах, которые отличают мамонтов от их ближайших родственников - азиатских слонов. Это позволило сузить круг генов до 10, наиболее важных для формирования шерсти и липидного обмена, и при этом совместимых с организмом мышей. С помощью технологии CRISPR ученым удалось изменить цикл роста шерсти у мышей, сделав его в три раза длиннее, чем у обычных грызунов. В результате мыши приобрели густую волнистую шерсть и завитые усы, что сделало их более приспособленными к низким температурам. Этот эксперимент является важным шагом не только в проекте по возрождению мамонтов, но и в изучении механизмов адаптации млекопитающих к холодному климату. "Мы расширили границы генной инженерии, скоординировав множество сложных модификаций и признаков у животных с исключительно высокой эффективностью. Это достижение демонстрирует как технический опыт наших ученых, так и возможности нашей платформы генной инженерии для получения предсказуемых фенотипов", - отметил один из руководителей проекта, молекулярный микробиолог Майкл Абрамс. Таким образом, выведение шерстистых мышей открывает новые перспективы для исследований в области генетики и биоинженерии, а также приближает человечество к возможности возрождения вымерших видов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026