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磁性漩涡绕了向日葵视频色版app下载安装一整圈

纳米技术 2022-07-01 23:58:08

保罗·舍勒研究所 磁性微柱内重建的涡环

信用:克莱尔唐纳利 磁铁往往隐藏着美丽

拿一个简单的冰箱贴来说:有点违反直觉,它的一边是“粘性的”,而另一边不是

秘密在于磁化强度在材料中以明确的模式排列

更复杂的磁化纹理是许多现代技术的核心,例如硬盘驱动器

现在,一个由保罗·舍勒研究所、苏黎世联邦理工学院、剑桥大学、顿涅茨克物理与工程研究所和莫斯科数值数学研究所的科学家组成的国际团队报告说,在一个由磁性材料钆钴制成的微小柱子内发现了意想不到的磁性结构

他们在今天发表在《自然物理》杂志上的一篇论文中写道,研究人员观察到了亚微米的环形结构,他们将其识别为磁涡环

这些纹理远远超出了它们的美学吸引力,可能会为磁体中出现的更复杂的三维结构指明方向,并有朝一日成为新技术应用的基础

迷人的洞察力 确定磁体内的磁化排列非常具有挑战性,特别是对于微米级和纳米级的结构,对于这些结构的研究通常局限于观察表面正下方的浅层

这种情况在2017年发生了变化,当时PSI和苏黎世联邦理工学院的研究人员引入了一种新的x光方法来对大块磁体进行纳米断层扫描,他们在瑞士光源实验室的实验中对此进行了演示

这一进展为磁体的内部寿命打开了一个独特的窗口,为在微米大小的样品中确定纳米级的三维磁性结构提供了一个工具

利用这些能力,原始团队的成员和国际合作者现在冒险进入新的领域

他们观察到的惊人的环形状出现在相同的钆钴微柱样品中,在这些样品中,他们以前检测到由漩涡组成的复杂磁结构——当水从水槽中螺旋下降时看到的那种结构——以及它们的拓扑对应物——反涡旋

这是第一次,但这些纹理的存在本身并不令人惊讶

然而,出乎意料的是,科学家们还发现了由成对的涡流和反涡组成的环路

这一观察最初被证明是令人困惑的

随着新的复杂数据分析技术的实施,他们最终确定这些结构是所谓的涡环——本质上是甜甜圈状的旋涡

磁性微柱内重建的涡环

信用:克莱尔唐纳利 旧故事的新变化 每个看过烟圈被吹动的人,或者看过海豚产生环形气泡的人都很熟悉漩涡环,这既是为了他们自己的娱乐,也是为了他们的观众

新发现的磁性涡环本身就很迷人

他们的观察不仅验证了大约20年前的预测,解决了这样的结构是否存在的问题

他们还提供了惊喜

特别是,磁涡环被预测为一种瞬态现象,但是在现在报道的实验中,这些结构被证明是非常稳定的

磁性涡环的稳定性应该有重要的实际意义

首先,它们有可能穿过磁性材料,因为烟圈在空气中稳定运动,或者气泡圈在水中运动

学习如何控制磁体体积内的环可以为高能效的三维数据存储和处理开辟有趣的前景

人们对这些新结构的物理学也很感兴趣,因为磁涡环可以采取烟雾和气泡中不可能出现的形式

该团队已经观察到了一些独特的配置,并且继续前进,他们的进一步探索有望带来更多的磁性美

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