Магнитные монополи вместо электрических зарядов?

Прорыв в понимании того, как ведут себя квазичастицы, известные как магнитные монополи, может привести к разработке новых технологий для замены электрических зарядов.

Исследователи из Кентского университета применили комбинацию квантовой и классической физики, чтобы исследовать, как магнитные атомы взаимодействуют друг с другом, образуя сложные объекты, известные как «магнитные монополи».

Основываясь на исследовании материалов, известных как спиновый лед, команда показала, как можно добиться «прыжка» монополя с одного узла в кристаллической решетке спинового льда на другой, переключив направление одного магнитного атома.

Хотя в теории при низких температурах магнитным атомам не хватает энергии для этого, команда обнаружила, что, когда монополь прибывает в узел решетки, он вызывает изменения в полях, действующих на окружающие его магнитные атомы, которые позволяют им «туннелировать» через энергетический барьер.

Доктор Кинтанилья (Quintanilla) из Школы физических наук Университета сказал: «Мы нашли доказательства того, что это таинственное низкотемпературное скачкообразное изменение достигается посредством квантового туннелирования: феномена, который позволяет квантовому объекту преодолевать препятствие, которое, согласно классическим законам физики, требует больше энергии, чем система имеет в своем распоряжении. Мы показали, что магнитные атомы, образующие монополь, испытывают поля, поперечные их собственным, которые, в свою очередь, вызывают туннелирование. Мы рассчитываем скорости прыжков монополя, вытекающие из этого сценария, и находим их в целом соответствующими имеющимся наблюдениям».

Исследователи предполагают, что это лучшее понимание движения монополя в материалах со спиновым льдом может позволить использовать будущие технологии, основанные на движущихся магнитных монополях, а не на электрических зарядах.