«Квантовый магнетизм» позволил уменьшить индукторы в миллион раз

В отличие от других компонентов электрических цепей, индукторы (по сути — катушки с проволокой) до сих пор с трудом поддавались миниатюризации, потому что величина их индуктивности уменьшается вместе с объёмом.

Справиться с этой задачей, используя новый тип — возникающего (emergent) электромагнетизма, удалось команде физиков Центра нового материаловедения Riken. Образец, который создали Йосинори Токура (Yoshinori Tokura), Томоюки Йокоучи (Tomoyuki Yokouchi) и их сотрудники, по своим рабочим характеристикам эквивалентен коммерческим индукторам, но занимает примерно в миллион раз меньший объём.

Получить этот впечатляющий результат удалось с помощью предложенного ранее одним из авторов — Наото Нагаоса (Naoto Nagaosa) — совершенно нового механизма создания индуктивности, основанного на квантово-механических эффектах. Возникающий магнетизм генерируют спины электронов, которые сконфигурированы в виде спирали, имитирующей катушки обычного индуктора.Такие индукторы очень легко уменьшать, поскольку их индуктивность фактически увеличивается с уменьшением площади поперечного сечения.

Экспериментальный наноиндуктор работает только при очень низких температурах, поэтому теперь учёные Riken ищут материалы, которые вели бы себя аналогичным образом при более высоких температурах.

«Для реальных приложений мы должны найти материал, создающий возникающую индуктивность при комнатной температуре и выше, — говорит Йокоучи. — Мы уже начали поиск перспективных материалов».

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365