Схема эксперимента (иллюстрация Джонатана Морриса):::
Сразу две группы ученых сообщили об обнаружении магнитных монополей в так называемом спиновом льду.
Магнитные монополи – частицы, обладающие «магнитным зарядом», – можно представить себе как отдельные полюса длинного и тонкого постоянного магнита; существование этих частиц было теоретически предсказано Дираком в 1931 году.
Зарегистрировать монополи в эксперименте пытались многие научные группы, однако представить достоверные данные не удалось ни одной из них. В 2007 году теоретики предложили (см. статью в журнале Nature) новое направление поиска: оказалось, что аналоги монополей должны существовать в спиновом льду – веществе, в котором магнитные моменты «ведут себя» подобно атомам водорода из обычного водного льда.
Авторы первой из рассматриваемых работ, представляющие научные центры Германии, Великобритании и Аргентины, использовали в своих экспериментах спиновый лед Dy2Ti2O7 (титанат диспрозия). В указанном веществе ионы диспрозия образуют тетраэдры, причем магнитные моменты двух ионов направлены к центру тетраэдра, а двух других – от центра (в этом и заключается их сходство с атомами водорода).
В ходе эксперимента ученые охлаждали кристалл титаната диспрозия до криогенных температур и направляли на него пучок нейтронов, анализируя результаты их рассеяния. Как выяснилось, магнитные моменты в материале – в полном соответствии с предсказаниями Дирака – образуют сеть так называемых струн Дирака, на концах которых находятся монополи. Под влиянием внешнего магнитного поля, в которое авторы поместили образец, струны меняли свое расположение и разрывались; в конечном итоге этот процесс должен был привести к появлению отдельных квазичастиц. Для того чтобы подтвердить факт существования монополей, исследователи измеряли теплоемкость материала. Теоретические расчеты показывали, что при температуре около 1 К по своей теплоемкости спиновый лед должен соответствовать газу магнитных монополей; именно такой результат и был получен в эксперименте.
Авторы второй работы, представляющие Францию и Великобританию, провели исследования спинового льда Ho2Ti2O7 (титаната гольмия) и зарегистрировали аналогичные закономерности.
Дмитрий Сафин
Компьютерра-Онлайн
Существование магнитных монополей подтверждено экспериментально
Комментарии
Для комментирования необходимо войти в аккаунт Facebook (Meta)
Наука и здоровье
другие новости раздела →
Опрос: 28% жителей не знают, кто входит в команду их семейного врача
После выписки из больницы важно не терять связь со специалистами
Жителей Литвы от 40 до 60 лет призывают бесплатно проверить здоровье
Пациентам будут компенсироваться новые лекарства для лечения рака, повышенного холестерина и нарушений роста у детей
Cуд подтвердил законность применяемой в Литве Австралийской системы классификации болезней и нарушений здоровья
VMVT напоминает: с началом активного сезона клещей позаботьтесь о защите животных
Психосоциальную реабилитацию зависимым могут оказывать только лицензированные учреждения