Puzzle Crystal — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.
(более 1000 релевантных результатов)
В чистом магнитном кристалле обнаружен динамический фрактал — ScienceDaily
Природа и свойства материалов сильно зависят от размера.
Представьте, насколько жизнь в одномерном или двухмерном мире отличалась бы от трех измерений, к которым мы обычно привыкли. Имея это в виду, неудивительно, что 9Фракталы 0137 — объекты с дробной размерностью — привлекли значительное внимание с момента их открытия. Несмотря на их кажущуюся странность, фракталы возникают в неожиданных местах — от снежинок и ударов молнии до естественных береговых линий. Исследователи из Кембриджского университета, Института физики сложных систем им. Макса Планка в Дрездене, Университета Теннесси и Национального университета Ла-Платы обнаружили совершенно новый тип фракталов, возникающих в классе магнитов, называемых спиновыми. лед. Открытие было неожиданным, потому что фракталы были видны в чистом трехмерном кристалле, где их обычно нельзя было бы ожидать. Еще более примечательно то, что фракталы видны в динамических свойствах кристалла и скрыты в статических. Эти особенности послужили поводом для названия «эмерджентный динамический фрактал».
Фракталы были обнаружены в кристаллах материала титаната диспрозия, где спины электронов ведут себя как крошечные стержневые магниты. Эти спины взаимодействуют по правилам льда, которые имитируют ограничения, с которыми сталкиваются протоны в водяном льду. Для титаната диспрозия это приводит к совершенно особым свойствам.
Джонатан Халлен из Кембриджского университета — аспирант и ведущий автор исследования. Он объясняет, что «при температурах чуть выше абсолютного нуля спины кристаллов образуют магнитную жидкость». Однако это не обычная жидкость.
«При небольшом количестве тепла правила льда нарушаются в небольшом количестве мест, и их северный и южный полюса образуют перевернутый спин, отделенный друг от друга и путешествующий как независимые магнитные монополи.»
Движение этих магнитных монополей привело к открытию здесь. Как отмечает профессор Клаудио Кастельново из Кембриджского университета: «Мы знали, что происходит что-то действительно странное.
Результаты 30-летних экспериментов не совпадали».
Ссылаясь на новое исследование магнитного шума от монополей, опубликованное ранее в этом году, Кастельново продолжил: «После нескольких неудачных попыток объяснить результаты шума мы, наконец, осознали, что монополи должны жить во фрактальном мире. а не свободно перемещаться в трех измерениях, как всегда предполагалось».
реклама
На самом деле, этот последний анализ магнитного шума показал, что мир монополя должен выглядеть менее чем трехмерным, или, если быть точным, 2,53-мерным! Профессор Родерих Месснер, директор Института физики сложных систем им. Макса Планка в Германии, и Кастельново предположили, что квантовое туннелирование самих спинов может зависеть от того, что делают соседние спины.
Как объяснил Халлен: «Когда мы ввели это в наши модели, сразу же возникли фракталы. Конфигурации спинов создавали сеть, по которой должны были двигаться монополи. Сеть разветвлялась как фрактал с точно правильным размером».
Но почему этого так долго не замечали?
Халлен уточнил, что «это был не тот статический фрактал, о котором мы обычно думаем. Вместо этого в более длительные периоды времени движение монополей фактически стирало и переписывало фрактал».
Это сделало фрактал невидимым для многих обычных экспериментальных методов.
Работая в тесном сотрудничестве с профессорами Сантьяго Григера из Национального университета Ла-Платы и Аланом Теннантом из Университета Теннесси, исследователям удалось раскрыть смысл предыдущих экспериментальных работ.
«Тот факт, что фракталы являются динамическими, означает, что они не проявляются в стандартных измерениях теплового и нейтронного рассеяния», — сказали Григера и Теннант. «Только потому, что шум измерял движение монополей, его наконец заметили».
Что касается значения результатов, которые появляются в журнале Science на этой неделе, Месснер объясняет: «Помимо объяснения нескольких загадочных экспериментальных результатов, которые долгое время бросали нам вызов, открытие механизма появления нового тип фрактала привел к совершенно неожиданному пути нетрадиционного движения в трех измерениях».