Menininko atvaizdas, susijęs su skyrmiono magnetiniais laukais.
(Vaizdas: © Science Advances / Creative Commons)
Skyrimas gali būti apibūdinamas kaip besisukanti kvazio dalelė, sukimosi lauko linijų mazgas arba subatominis uraganas. Jie taip pat yra viena iš sunkiausių žmonėms suprantamų fizikos sąvokų. Taip yra todėl, kad šiuos nano dydžio sutrikimus lengviausia apibūdinti matematiškai ir, nepaisant to, kad apie 60 metų buvo žinoma, fizikai tik neseniai pradėjo ieškoti praktinių skyrių taikymo būdų.
Skyrimų istorija
„Skyrmions“ yra pavadintas britų atominiam fizikui Tony Skyrme'ui, kuris pirmą kartą pasiūlė jų egzistavimą 1961 metais. Jo idėja buvo modeliuoti subatominius darinius, tokius kaip protonai ir neutronai, naudojant ištisinius posūkius kvantiniame lauke, kurį turi visos dalelės, pasak Amerikos fizikų draugijos. Nors ši koncepcija buvo naudinga įvairiais būdais, pavyzdžiui, tiksliai numatant kai kurias pagrindinių dalelių, tokių kaip kvarkai ir gluonai, savybes, ji kovojo su kitais branduolinės elgsenos aspektais.
Galiausiai idėją pakeitė teorija, vadinama kvantine chromo-dinamika, kuri buvo sėkmingesnė modeliuojant subatomines daleles. Bet skyriai buvo atgaivinti tyrinėtojų, dirbančių magnetinių laukų srityje, kurie taip pat gali būti priversti sudaryti sūkurius primenančius sūkurius.
Magnetiniame skyriuje surištos magnetinio lauko linijos apvynioja viena kitą, kaip raktų žiedai, kabantys prie kitų raktų žiedų, sukuriant nanometrų skalės formą to neįmanoma išardyti nesulaužant žiedų. Magnetiniame lauke formacija gali pasislinkti iš vienos vietos į kitą su skyrmionu pasidarydamas iš naujo iš linijų bet kurioje vietoje.
Kam skirti skyrmionai?
Kadangi skyrmionai yra tokie maži ir stabilūs, fizikai yra suinteresuoti kontroliuoti šias į daleles panašias esybes, skirtas naudoti futuristiniuose kompiuteriuose ir elektroninėje atmintyje, pagal „Physics Today“. Iš pradžių tyrėjai galėjo sukelti magnetinius skyrimus tik tose medžiagose, kurios buvo atvėsintos iki labai šaltos temperatūros, tačiau dabar jos paprastai gaminamos kambario temperatūros daiktuose.
Kadangi magnetiniuose skyriuose saugomiems duomenims išlaikyti ir elektronine prieiga reikia palyginti nedaug jėgų, inžinieriai mano, kad šios dalelės labai veiksmingi atminties saugojimo įrenginiai. Atsirandanti sritis, vadinama skyrmionika, dabar skirta kurti tokius naujos kartos prietaisus.
„Skyrmions“ taip pat gali paaiškinti keistą ir paslaptingą reiškinį, žinomą kaip rutulio žaibas - reta švytinti orbutė, kuri gali pasirodyti perkūnijos metu ir nugrimzti į orą, gerokai pralenkdama labiau žinomą šakotą žaibą. 2018 m. Komanda pasiūlė, kad natūralūs procesai, kurie kažkaip sukuria pasisukimo mazgus, atsirandančius skyrmionuose, yra tie patys, kurie sukuria rutulinį žaibą.
Kiti tyrėjai pradėjo atgaivinti originalius „Skyrme“ modelius ir juos modifikavo, kad geriau paaiškintų branduolinės fizikos sąvokas, tokias kaip numatyti branduolių elgseną ir formą.
Papildomi resursai:
- Sužinokite daugiau apie skyrių naudojimą skaičiavimo technologijose iš inžinerijos ir technologijos.
- Sužinokite daugiau apie „skyrmions“ kaip naujos kartos duomenų saugyklą iš „Berkeley Lab“.
- Žiūrėti Kas yra Skyrmion? Iš mokslo žinių.
