Teadlased on avastanud uhiuuse magneti, mis peidab end uraaniühendisse.
Ühend, USb2 (uraani ja antimoni ühend), niinimetatud "singletitel põhinev" magnet, on uudne selle poolest, et tekitab magnetismi hoopis teisel viisil kui ükski teine teadlastele teadaolev magnet.
Elektronid, mis on negatiivselt laetud osakesed, tekitavad oma pisikesed magnetväljad. Nendel väljadel on "põhja" ja "lõuna" poolus, mis on kvantmehaanilise omaduse, mida tuntakse spinnina, tagajärg. Enamikus objektides osutavad need magnetväljad juhuslikesse suundadesse, kustutades üksteise välja. (Seetõttu pole teie keha hiiglaslik magnet.) Kuid teatud materjalides muutuvad need väljad joonduvaks. Kui see juhtub, loovad nad piisavalt võimsa magnetvälja, et näiteks hunnik rauda ümber liikuda või kompass suunata põhja poole.
Peaaegu kõik universumis teadaolevad magnetid toimivad sel viisil, alates teie külmikus ja MRI-masinatest kuni planeedi Maa magnetilisuseni.
Kuid äsja avastatud singlettpõhine magnet töötab hoopis teisel viisil.
USb2 on nagu paljud teised ained selle poolest, et selle sees olevad elektronid ei kipu suunama oma magnetvälju samas suunas, seega ei suuda nad genereeritud magnetvälja tugevuse kaudu genereerida magnetismi.
Kuid USb2 elektronid saavad koos töötada kvantmehaanilisi objekte, mida nimetatakse "spinieksitoniteks".
Spinnieksitonid pole sellised nagu tavalised osakesed, mille kohta füüsika- ja keemiaklassis õppisite: elektronid, prootonid, neutronid, footonid jne. Need on hoopis kvartsosakesed, osakesed, mis pole meie universumis diskreetsed objektid, kuid käituvad nagu nad on .
Spinnieksitonid tekivad elektronide rühmade vastasmõjudest ja nende moodustumisel tekib magnetväli.
USb2 avastuse eest vastutavate teadlaste avalduse kohaselt olid füüsikud juba pikka aega kahtlustanud, et spinnieksitonite rühmad võivad koonduda koos nende samal viisil orienteeritud magnetväljaga. Nad nimetasid efekti "singletipõhiseks" magnetismiks. Seda nähtust tõestati varem lühikeste habraste välkude abil ülikergetes katseseadistustes, kus kvantmehaanika kummaline füüsika on sageli rohkem väljendunud.
Nüüd on füüsikud esimest korda näidanud, et selline magnet võib stabiilselt eksisteerida ka väljaspool superjahuga keskkondi.
Ühendis USb2 tekivad magnetväljad välguga ja kaovad peaaegu sama kiiresti, teatasid teadlased ajakirjas Nature Communications 7. veebruaril avaldatud artiklis.
Normaaltingimustes joonduvad rauaribas olevad magnetmomendid järk-järgult, ilma järskude üleminekuteta magnetiseeritud ja magneteerimata olekute vahel. Ainsalipõhisel magnetil on olekute vaheline hüpe järsem. Spinnieksitonid, tavaliselt ajutised objektid, muutuvad stabiilseks, kui nad kokku koonduvad. Ja kui need klastrid moodustuvad, alustavad nad kaskaadi. Nagu doominod, mis satuvad kohale, täidavad spinnieksitonid kogu aine väga kiiresti ja järsult ning joonduvad üksteisega.
Just see näib toimuvat ka USb2-s.
Sellise magneti eeliseks on teadlaste avalduses kirjutatud, et see libiseb magnetiseeritud ja magneteerimata olekute vahel palju kergemini kui tavalised magnetid. Arvestades, et paljud arvutid loodavad teabe salvestamiseks magnetite edasi-tagasi ümberlülitumisele, on võimalik, et ühel päeval võivad singletipõhised seadmed töötada palju tõhusamalt kui tavalised magnetilised seadistused.
