Ученые спрогнозировали левитацию наномагнитов

31.10.2017 21:27
 338

Коллектив ученых из Германии и Австрии во время изучения магнитной левитации наночастиц в статическом поле выяснил уникальную закономерность, которая зависит от силы этого поля. Так, например, устойчивость частиц в слабых полях достигается за счет эффекта Эйнштейна-де-Гааза, в то время как в сильных полях эта устойчивость обеспечивается за счет ларморовской прецессии.

То есть в отсутствии внешних факторов, например, силы упругости или гравитации, любая равновесная система зарядов будет неустойчивой. Подобную неустойчивость можно сравнить с балансированием карандаша в вертикальном положении на своем грифеле. Однако существуют варианты, чтобы обойти этот недостаток. Например, можно раскрутить магнит, создав, таким образом, потенциальную яму. Этот принцип используется в таком устройстве, как левиатрон, представляющем собой миниатюрный магнитный волчок. Еще один способ обеспечения устойчивости – использование ларморовской прецессии спина. В случае, если наномагниты находятся в промежуточном положении, их стабилизация может быть реализована обоими способами.

Для того чтобы подтвердить свои теоретические предположения, физики использовали модель сферических твердотельных наномагнитов с магнитнокристаллической анизотропией. Эта модель показала, что сила поля является определяющим фактором, влияющим на устойчивость системы. Ученые отметили, что это открытие может дать толчок развитию квантовой динамики, а также будет способствовать появлению магнитных сенсоров.