Niezwykłe odkrycie w nanoskali. Ta kwazicząstka zmienia wszystko, co wiemy o magnetyzmie

Badania poświęcone magnetyzmowi oraz materiałom magnetycznym właśnie weszły na niespotykany wcześniej poziom. Stanowi to pokłosie przełomowych wyników eksperymentu, który wskazał na istnienie nowego typu kwazicząstki. 
Niezwykłe odkrycie w nanoskali. Ta kwazicząstka zmienia wszystko, co wiemy o magnetyzmie

Ten najwyraźniej jest spotykany we wszystkich materiałach magnetycznych, dzięki czemu możemy pokusić się o odważne stwierdzenie. Mianowicie, magnetyzm nie jest tak statyczny, jak zakładali do tej pory fizycy. Co więcej, owa kwazicząstka istnieje niezależnie od siły pól magnetycznych lub temperatury wspomnianych materiałów, o czym szerzej autorzy nowej koncepcji piszą na łamach Physical Review Research

Czytaj też: Zagadkowe interakcje w nieznanym stanie skupienia materii. Fizycy dokonali szokującego odkrycia 

Jeden z naukowców prowadzących badania w tej sprawie, Carsten Ullrich z Uniwersytetu w Missouri, stosuje analogię do… bąbelków pojawiających się w wodzie gazowanej. Jak wyjaśnia, kwazicząstki można porównać do tych bąbelków, a ostatnie obserwacje wykazały, że mogą one poruszać się w sposób swobodny, osiągając przy tym bardzo wysokie prędkości. 

W ramach zorganizowanych eksperymentów członkowie zespołu badawczego skupili się na sieciach neodymowych w kształcie plastra miodu z wąskimi elementami strukturalnymi. W takich właśnie okolicznościach udało im się zidentyfikować niespotykany wcześniej rodzaj kwazicząstki w kształcie pętli wirowej. Jakby tego było mało, występują one we wszystkich materiałach magnetycznych, bez względu na ich siłę pola magnetycznego i temperaturę. 

Kwazicząstka, a w zasadzie jej nowy rodzaj, występuje zdaniem amerykańskich naukowców we wszystkich materiałach magnetycznych – bez względu na siłę ich pól magnetycznych oraz temperaturę

Ale czy poczynione sukcesy będą miały przełożenie na praktyczne zastosowania? Jak najbardziej! Już teraz naukowcy mówią o możliwości projektowania nowej generacji urządzeń elektronicznych. Takowe byłyby szybsze, inteligentniejsze i bardziej energooszczędne od obecnie istniejących. W szczególności mówi się o postępach w spintronice, która zamiast ładunku elektrycznego elektronów do przechowywania i przetwarzania informacji wykorzystuje ich naturalny spin.

Czytaj też: A co to takiego? Dowody na odkrycie nietypowej cząstki antymaterii w CERN. Nigdy wcześniej jej nie widzieliśmy.

A jako że spinowa natura tych elektronów stoi za zjawiskami magnetycznymi, to wszystko łączy się w całość. Dodajmy do tego fakt, iż elektrony mają dwie właściwości, czyli ładunek i spin, dlatego zamiast konwencjonalnego ładunku można skorzystać z właściwości rotacyjnej, a więc spinowej. I choć jak na razie praktyczne zastosowania wydają się dość odległe, to przy odrobinie cierpliwości i dużej dozie wysiłku powinno udać się do nich doprowadzić.