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超薄碳制成的微型电磁铁

本站发布时间:2023-12-16 14:55:51

石墨烯是一种非常薄的碳,被认为是一种神奇的材料现在,一个国际研究小组通过在德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心(HZDR)进行实验,为其多样性增加了另一个方面:由杜伊斯堡-埃森大学(UDE)领导的专家们用微米大小的石墨烯发射了短赫兹脉冲,这使微小的物体迅速变成了坚固的磁铁这一发现有助于开发未来的磁性开关和存储设备

石墨烯由一层薄薄的碳酸盐组成只有在2004年才发现的这种材料显示出可标记的特性在其导电能力方面,德国、波兰、印度和美国的国际研究人员都认为

他们使用已建立的导电技术在所有芯片上应用了数千个微米尺寸的石墨该芯片被暴露于特定类型的辐射,该辐射在微波和红外范围内产生:较短的赫兹脉冲

为了获得尽可能好的条件,由UDE领导的工作组使用了一种特殊的光源进行实验:在HZDR上的无FELBE电子激光器可以产生最高强度的赫兹脉冲这项研究的结果是:HZDR物理学家DrStephanWinnerl

“我们能够在0.5特斯拉的范围内产生磁场,这相当于地球磁场的三分之一和四分之一。”这些粒子产生的磁脉冲只有大约10皮秒或1000亿分之一秒长

辐射脉冲电子

成功的先决条件:研究者必须以特定的方式对赫兹闪光进行拓扑极化专门研究辐射在大气中的传播方向,形象地说,是螺旋状穿过太空的

当第二个循环极化的激光达到指定的化学计量器尺寸时,产生了决定性的效果:在辐射的刺激下,圆盘中的自由电子变成圆形——就像水桶中的水被木头浸泡一样而且,由于根据物理学的基本定律,循环电流总是会产生磁场,所以这种磁场被称为电磁铁

杜伊斯堡-埃森大学教授马丁·米滕多夫说:“他们的想法实际上很简单。”“在阳光下,佩戴者会感到惊讶,这是以前没有做过的。”同样令人惊讶的是,这一过程的效率:与用光辐射金纳米粒子的实验相比,在HZDR上的实验效率高出一百万倍,大大提高了这一新现象最初可以用于科学实验,在这些实验中,材料样品被暴露在短而强的磁场中,以更详细地研究某些材料的性质

优点:Winnerl解释道:“与许多其他方法一样,使用我们的方法,磁场不会反转。”“因此,它仍然是双极性的。”换言之,在第二次血凝脉冲从第二次记录的几秒钟内,然后在北极和南极形成北极——这可能是实验的优势

磁电的梦想

从长远来看,这些微小的磁铁可能对未来的技术很有用:当超短辐射闪光产生时,所设计的磁铁可以进行非常快速和精确的磁性切换操作例如,这将是对磁性存储技术的兴趣,但也适用于所谓的引子——一种形式的磁性电子学

在这里,代替在处理器中流动的电荷,以电子针形式存在的弱磁场被像锡带一样评估因此,人们希望,这可能会显著加快收益的转换过程石墨烯磁盘可以作为可切换的电磁铁来控制芯片的内部

然而,专家们从未为此目的发明过非常小、高度小型化的太赫兹源——当然还有很长一段时间StephanWinnerl评论道:“你不能像我们实验中的新手一样,使用全吹自由电子激光器。”“尽管如此,在实验室表格中设置的辐射源应该足以进行未来的实验。”因此,在单独的搜索设施中已经发现了明显更紧凑的辐射源


来源:

Materials provided by
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Jeong Woo Han, Pavlo Sai, Dmytro B. But, Ece Uykur, Stephan Winnerl, Gagan Kumar, Matthew L. Chin, Rachael L. Myers-Ward, Matthew T. Dejarld, Kevin M. Daniels, Thomas E. Murphy, Wojciech Knap, Martin Mittendorff.
    Strong transient magnetic fields induced by THz-driven plasmons in graphene disks. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-023-43412-x

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