Fiziķiem izdevās atklāt jaunu magnetoelektrisko efektu

Kā jūs zināt, elektrībai un magnētismam ir diezgan ciešas attiecības. Galu galā strādājošas augstsprieguma elektrolīnijas veido elektromagnētisko lauku, un ģeneratorā rotējošie magnēti sāk elektroenerģijas ražošanas procesu. Bet šis savienojums ir daudz sarežģītāks, nekā šķiet, no pirmā acu uzmetiena, jo dažiem materiāliem ir elektrisks un magnētisks savienojums.

Tātad elektriskās īpašības ietekmē magnētiskie lauki un otrādi. Šajā situācijā viņi runā par "magnetoelektrisko efektu", kam dažās ierīcēs ir ārkārtīgi svarīga loma.

Pirmie eksperimenti ar unikālu materiālu

Vīnes Tehnoloģiju universitātes pētnieku grupa veica pētījumu par materiālu, kuram no pirmā acu uzmetiena magnetoelektriskais efekts nebija iespējams.

Tā sauktais langasīts, kristāls, kas sastāv no lantāna, gallija, silīcija un skābekļa, kas papildus leģēts ar holmija atomiem.

Tajā pašā laikā veiktie eksperimenti parādīja, ka šajā materiālā ir novērojams arī magnetoelektriskais efekts. Tas vienkārši darbojas savādāk nekā parastais algoritms.

Kā izrādījās, pat ļoti nelielas izmaiņas magnētiskā lauka virzienā var mainīt materiāla elektriskās īpašības pretējā stāvoklī.

Bet viss ir tas, ka saskaņā ar teoriju šim materiālam nevar būt magnetoelektrisks efekts, jo langasīta kristāla režģis ir ideāli simetrisks.

Uzziņai. Attiecības starp elektriskajām un magnētiskajām īpašībām ir atkarīgas no tā, vai kristālam ir iekšēja simetrija vai nē. Tātad, ja vielas kristālā viena kristāla puse ir otras puses spoguļattēls, tad šādā materiālā pēc teorētiskiem aprēķiniem.

Bet, kā parādīja eksperimenti, ja jūs palielināt magnētiskā lauka stiprumu, tad notiek kaut kas neparasts, un tieši holmija atomi maina sākotnējo kvantu stāvokli un iegūst magnētisko brīdis. Šis brīdis pārtrauc kristāla ideālo simetriju.

Protams, no ģeometrijas viedokļa arī apskatītais kristāls ir palicis perfekti simetrisks, taču jāņem vērā tikai atomu magnētisms. Bet viņš vienkārši mainījās un tādējādi salauza simetriju.

Izrādās, ka kristāla elektriskā polarizācija var mainīties nevis magnētiskā lauka ietekmē, bet gan magnetoelektriskā efekta un elektriskā lauka dēļ.

Bet magnetoelektriskā efekta unikālās īpašības ar to nebeidzās. Izrādās, ja magnētiskā lauka virziens ir nedaudz mainīts, tad polarizāciju var pilnībā mainīt.

Citiem vārdiem sakot, pietiek tikai nedaudz pagriezt magnētisko lauku, lai būtu iespējams mainīt kristāla elektrisko polarizāciju.

Šī ir pilnīgi jauna magnetoelektriskā efekta forma, kas nekur citur nav novērota.

Kādas ir atvēršanas perspektīvas

Jebkuram atklājumam vajadzētu būt izdevīgam. Zinātnieki plāno turpināt eksperimentus un pārbaudīt, vai elektriskais lauks spēj mainīt elektriskās īpašības. Ja jaunais eksperiments izdosies, tad, izmantojot jauno principu, būs iespējams ieviest pilnīgi jaunu cietvielu atmiņas veidu.

Vai jums patika materiāls? Tad mums patīk, abonējam un rakstām komentāru. Paldies par jūsu uzmanību!