Представяне на художник на преплитащите се магнитни полета на небесното небе.
(Изображение: © Science Advances / Creative Commons)
Скайрмионът може да бъде описан като въртяща се квазичастица, възел от усукващи се полеви линии или субатомен ураган. Те също са една от най-трудните физически концепции, които хората могат да разберат. Това е така, защото тези смущения с наноразмер най-лесно се описват математически и, въпреки че са известни за близо 60 години, физиците едва наскоро започнаха да намират практически приложения за небесни ката.
История на skyrmions
Skyrmions са наречени за британския ядрен физик Тони Скайрме, който пръв предложи съществуването им през 1961 г. Идеята му беше да моделира субатомни образувания като протони и неутрони, използвайки свити обрати в квантовото поле, което притежават всички частици, т.е. според Американското физическо общество, Въпреки че концепцията беше полезна по много начини, като точно прогнозиране на някои от свойствата на основни частици като кваркове и глуони, тя се бори с други аспекти на ядреното поведение.
Идеята в крайна сметка беше заместена от теория, известна като квантова хромодинамика, която беше по-успешна при моделирането на субатомни частици. Но skyrmions са съживени от изследователи, работещи върху магнитни полета, които също могат да бъдат coaxed да образуват вихровидни вихри.
В магнитен небесен лъч възелите линии на магнитното поле се обвиват една около друга като ключодържатели, закачени в други ключодържатели, създаване на нанометрова форма това е невъзможно да се раздърпате без да счупите пръстените. В магнитно поле образуванието може да се движи от едно място на друго, с небесното небе създавайки се наново от линии на което и да е място.
За какво са полезни skyrmions?
Тъй като skyrmions са толкова малки и стабилни, физиците са заинтересовани да контролират тези структури, подобни на частици, за използване във футуристични компютри и електронно съхранение на памет, според Physics Today, Първоначално изследователите са могли да предизвикват магнитни небесни сили в материали, които са били охладени до много студени температури, но сега те се произвеждат рутинно в обекти със стайна температура.
Тъй като отнема сравнително малко енергия за поддържане и достъп по електронен път до данни, съхранявани в магнитни небесни ръбове, инженерите смятат, че тези частици могат да направят много ефективни устройства за съхранение на паметта, Възникващо поле, наречено skyrmionics, сега е посветено на създаването на такива уреди от следващо поколение.
Skyrmions също може да обясни едно странно и мистериозно явление, известно като кълбовидна мълния - рядка светеща кълбо, която може да се появи по време на гръмотевични бури и скитер във въздуха, далеч надживявайки по-добре познатата назъбена мълния. През 2018 г. екип предложи естествените процеси, които по някакъв начин създават въртящите се възли, които възникват в skyrmions, са същите, които произвеждат кълбовидна мълния.
Други изследователи са започнали да възраждат оригиналните модели на Skyrme и са ги модифицирали, за да обяснят по-добре концепции в ядрената физика, като например предсказване на поведението и формата на ядра.
Допълнителни ресурси:
- Научете повече за използването на skyrmions в изчислителните технологии, от Engineering & Technology.
- Научете повече за skyrmions като следващото поколение за съхранение на данни от Berkeley Lab.
- Гледайте какво е Skyrmion? От Science News.
