Создан первый в мире проводник магнитного поля

Несмотря на то, что свет, образованный электромагнитными волнами, очень эффективно передается по оптоволоконным кабелям, до сих пор ничего подобного не существовало для перенаправления и транспортировки статических магнитных полей — базового элемента современных технологий генерирования энергии и хранения информации в компьютерах. Для переноса таких полей в трансформаторах и электронных схемах используют ферромагнитные материалы, но быстрое снижение интенсивности поля с расстоянием резко ограничивает сферу их применения.

О «магнитном шланге» (magnetic hose), позволяющем переносить магнитное поле от входа к выходу, сообщило на этой неделе издание Physical Review Letters. Подобно тому как это произошло с оптоволокном, такое достижение способно вызвать к жизни обширную область принципиально новых приложений.

Прототип, созданный на факультете физики испанского Universitat Autònoma de Barcelona, состоит из ферромагнитного цилиндра с покрытием из сверхпроводящего материала. Такая предельно простая конструкция, тем не менее, стала итогом сложных теоретических расчетов и многочисленных лабораторных опытов.

Экспериментальный магнитопровод имеет длину 14 см и транспортирует магнитное поле от одного торца к другому с эффективностью на 400% больше, чем у альтернативных методов, применявшихся в этих целях до сих пор.

Интересно, что такую конструкцию можно воспроизвести в любом масштабе: так, нанометровые магнитопроводы, индивидуально контролирующие квантовые системы, способны помочь преодолеть некоторые настоятельные технологические проблемы квантовых вычислений.

Авторы указывают, что высокую эффективность передачи магнитного поля можно еще более улучшить. Для этого ферромагнитную сердцевину магнитопровода следует покрыть тонкими чередующимися слоями сверхпроводящих и ферромагнитных материалов.

В создании «магнитного шланга», помимо испанских ученых, принимали участие их коллеги из Инсбрукского университета (Австрия), а также из Института квантовой оптики Макса Планка в Гархинге (Германия).

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