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Das internat ionale Forscher team unter der Leitung des Labors für Quanten magnetismus (LQM) in der Schweiz und des Londoner Zentrums für Nano technologie (LCN) stellte fest, dass das Material, ein transparentes Salz, litt nicht unter den üblichen Komplikationen anderer echter Magnete, Und nutzte die Tatsache, dass es sich um Quanten spins C handelt, die wie winzige Atom magnete sind-interagieren nach den Regeln großer Stab magnete. Die Studie wird in Science ver öffentlicht.
Jeder, der in der Schule mit dem Spielzeug Magnetic Bar gespielt hat, wird sich daran erinnern, dass sich entgegen gesetzte Pole anziehen und parallel zueinander stehen, wenn sie Ende an Ende platziert werden. und anti-parallel, wenn nebeneinander platziert. Da herkömmliche Stab magnete einfach zu groß sind, um eine quanten mechanische Natur aufzudecken, und die meisten Materialien zu komplex sind, als dass die Drehungen wie echte Stab magnete interagieren könnten, das transparente Salz ist das perfekte Material, um zu sehen, was auf Quanten ebene für eine dichte Sammlung winziger Stab magnete vor sich geht.
Das Team war in der Lage, alle Spins im speziellen Salz abzubilden und fest zustellen, dass die Spins innerhalb von Schicht paaren parallel sind, während sie für benachbarte Schicht paare anti parallel sind. wie große Stab magnete nebeneinander platziert wären. Die Spin anordnung wird als "anti ferro magnetisch" bezeichnet. Im Gegensatz dazu sind bei Ferro magneten wie Eisen alle Spins parallel.
Durch Erwärmen des Materials auf nur 0,4 Grad Celsius über der absoluten "Null" der Temperatur, bei der alle klassischen (Nicht-Quanten-) Bewegungen aufhören, das Team stellte fest, dass die Spins ihre Reihenfolge verlieren und in zufällige Richtungen zeigen, wie es Eisen tut, wenn es seinen Ferro magnetismus verliert, wenn es auf 870 Grad Celsius erhitzt wird. Viel höher als die Raum temperatur aufgrund der starken und komplexen Wechsel wirkungen zwischen Elektronen spins in diesem sehr häufigen Feststoff.
Das Team stellte auch fest, dass sie den gleichen Ordnungs verlust erzielen konnten, indem sie die Quanten mechanik mit einem Elektro magneten einschalten, der das Salz enthält. So haben Physiker jetzt ein neues Spielzeug, eine Sammlung winziger Stab magnete, die natürlich eine anti ferro magnetische Konfiguration annehmen und für die sie die Quanten mechanik nach Willen einwählen können.
"Das Verständnis und die Manipulation der magnetischen Eigenschaften traditionell erer Materialien wie Eisen sind natürlich seit langem der Schlüssel zu vielen bekannten Technologien, von Elektromotoren zu Festplatten in digitalen Computern", sagte Professor Gabriel Aeppli. UCL-Direktor des LCN.
''Während dies esoterisch erscheinen mag, gibt es tiefe Verbindungen zwischen dem, was hier erreicht wurde, und neuen Computer typen, die auch auf der Fähigkeit beruhen, die Quanten mechanik zu optimieren, um schwierige Probleme zu lösen. wie Muster erkennung in Bildern.''
Jeder, der in der Schule mit dem Spielzeug Magnetic Bar gespielt hat, wird sich daran erinnern, dass sich entgegen gesetzte Pole anziehen und parallel zueinander stehen, wenn sie Ende an Ende platziert werden. und anti-parallel, wenn nebeneinander platziert. Da herkömmliche Stab magnete einfach zu groß sind, um eine quanten mechanische Natur aufzudecken, und die meisten Materialien zu komplex sind, als dass die Drehungen wie echte Stab magnete interagieren könnten, das transparente Salz ist das perfekte Material, um zu sehen, was auf Quanten ebene für eine dichte Sammlung winziger Stab magnete vor sich geht.
Das Team war in der Lage, alle Spins im speziellen Salz abzubilden und fest zustellen, dass die Spins innerhalb von Schicht paaren parallel sind, während sie für benachbarte Schicht paare anti parallel sind. wie große Stab magnete nebeneinander platziert wären. Die Spin anordnung wird als "anti ferro magnetisch" bezeichnet. Im Gegensatz dazu sind bei Ferro magneten wie Eisen alle Spins parallel.
Durch Erwärmen des Materials auf nur 0,4 Grad Celsius über der absoluten "Null" der Temperatur, bei der alle klassischen (Nicht-Quanten-) Bewegungen aufhören, das Team stellte fest, dass die Spins ihre Reihenfolge verlieren und in zufällige Richtungen zeigen, wie es Eisen tut, wenn es seinen Ferro magnetismus verliert, wenn es auf 870 Grad Celsius erhitzt wird. Viel höher als die Raum temperatur aufgrund der starken und komplexen Wechsel wirkungen zwischen Elektronen spins in diesem sehr häufigen Feststoff.
Das Team stellte auch fest, dass sie den gleichen Ordnungs verlust erzielen konnten, indem sie die Quanten mechanik mit einem Elektro magneten einschalten, der das Salz enthält. So haben Physiker jetzt ein neues Spielzeug, eine Sammlung winziger Stab magnete, die natürlich eine anti ferro magnetische Konfiguration annehmen und für die sie die Quanten mechanik nach Willen einwählen können.
"Das Verständnis und die Manipulation der magnetischen Eigenschaften traditionell erer Materialien wie Eisen sind natürlich seit langem der Schlüssel zu vielen bekannten Technologien, von Elektromotoren zu Festplatten in digitalen Computern", sagte Professor Gabriel Aeppli. UCL-Direktor des LCN.
''Während dies esoterisch erscheinen mag, gibt es tiefe Verbindungen zwischen dem, was hier erreicht wurde, und neuen Computer typen, die auch auf der Fähigkeit beruhen, die Quanten mechanik zu optimieren, um schwierige Probleme zu lösen. wie Muster erkennung in Bildern.''
