Fiziķi urāna savienojumā uzgājuši pavisam jauna veida magnētu

Magnētisms

FOTO: Public Domain

Savienojums “USb2” (urāna un antimona savienojums) zinātniekiem ir jaunums tajā ziņā, ka tas ģenerē magnētismu pilnīgi citādā veidā nekā zinātniekiem iepriekš zināmie magnēti.

Elektroni, kas ir negatīvi uzlādētas daļiņas, ģenerē paši savu sīku magnētisko lauku. Lielākajai daļai objektu šis magnētiskais lauks ir pavērsts dažādos virzienos, tādējādi neitralizējot citam citu. Tieši tāpēc, piemēram, cilvēka ķermenis nav viens milzīgs magnēts. Tomēr dažiem materiāliem šis virziens kļūst vienāds, radot pietiekami spēcīgu magnētisko lauku, lai, piemēram, izkustinātu apkārtesošās metāla daļiņas vai liktu kompasa adatiņai rādīt uz ziemeļiem.

Teju katrs magnēts darbojas tādā veidā, sākot ar magnētiņiem pie ledusskapja vai magnētiskās rezonanses iekārtām un beidzot ar mūsu planētas magnētisko lauku.

Tomēr jaunatklātais magnēts darbojas pilnīgi citādi.

FOTO: Lin Miao, NYU's Department of Physics

“USb2”, līdzīgi kā daudzās citās substancēs, elektroni savu magnētisko lauku neizstaro vienā un tajā pašā virzienā, tāpēc tie neģenerē magnētismu. Tiesa, elektroni šajā substancē spēj sadarboties tā, ka veido kvantu mehānikas objektu “spinu eksitonu”.

“Spinu eksitoni” nav parastas daļiņas (elektroni, protoni, neitroni, fotoni u.c.), par kurām tiek mācīts fizikas stundās. Tās ir kvazidaļiņas jeb daļiņas, kas nav diskrēti objekti universā, bet uzvedas tā, it kā tādas būtu. Šīs daļiņas rodas elektronu grupu saskares rezultātā, un, kad tas notiek, veidojas magnētiskais lauks.

Kā rakstīts pētījuma kopsavilkumā, fiziķiem jau iepriekš bija aizdomas, ka “spinu eksitoni”, kuru magnētiskais lauks vērsts vienā virzienā, var savienoties, tomēr tikai tagad tika pierādīts, ka šāda veida magnētisms var stabilā veidā eksistēt ārpus ļoti zemām temperatūrām.

Pētījums publicēts zinātniskajā žurnālā “Nature Communications”.

Uz augšu