Магнитный монополь получили искусственным путем

Команда исследователей из Кельна, Мюнхена и Дрездена создала магнитные монополи искусственным путем. Для этого ученые объединили крошечные магнитные вихри под названием скирмионы. В точке их слияния физики получили монополь, который имеет схожие характеристики с элементарной частицей, предсказанной Полем Дираком в 1931 года. Каков же потенциал такого открытия?

Помимо фундаментальных исследований, которые открываются за всем этим, у монополей огромный спектр потенциального использования. Под вопросом пока остается возможность использования магнитных вихрей в производстве компьютерных компонентов, однако этот вопрос исследуется значительным количеством ученых в мире.

Искусственные монополи могут применяться не хуже гипотетических. Ученые наблюдали магнитные вихри при помощи магнитного силового микроскопа: крошечные магнитные образцы крепились на поверхности, после чего измерялось направление их намагниченности, в результате чего образовывался вихрь размером примерно 50 нанометров. Ученые также отметили, что магнитные вихри случайным образом сливаются, когда проходит фаза скирмиона.

Что происходит внутри материала? Измерения показали, что в материалах происходят аналогичные процессы, однако не наблюдаются отдельные вихри. Компьютерное моделирование показало, что вихри, образующиеся по соседству с наблюдаемыми образцами, также образуются и в материалах, сливаясь в определенной точке.

В связи с тем, что каждый вихрь обладает искусственным магнитным полем, они создаются и разрушаются в точке слияния. «Это предполагает, что искусственный магнитный монополь сидит в этой точке», — описывает процесс ведущий профессор. — «Всякий раз, когда два магнитных поля сливаются в эксперименте, искусственный магнитный монополь проходит сквозь поверхность».

Магнитные монополи долго и безуспешно искали физики элементарных частиц. В 1931 году Поль Дирак постулировал существование элементарной частицы такого типа, чтобы объяснить, почему электроны и протоны несут электрические заряды одинакового размера.

Ученые предполагают, что магнитные монополи позволят создание сверхпроводящих в комнатной температуре материалов. Они могут лечь в основу летающих устройств типа всем известных тарелок. Это, конечно, не варп-двигатель, но тоже понадобится для грядущих космических путешествий.