Diodi magneettikentille

29.11.2018

Sussex-magneettikentan-diodi-Prat-Champs-304.jpgSussexin yliopiston johtamat tutkijat uhmaavat 1800-luvun fysiikan lakeja ja ovat kehittäneet magneettisen diodin konseptin.

Tutkimuksen tulokset ovat ristiriidassa vakiintuneiden magneettikytkentöjen kanssa, jotka ovat lähtöisin Faradayn ja Maxwellin perusteista.

Tutkijatohtori Jordi Prat-Camps on ensimmäistä kertaa osoittanut, että kahden magneettisen elementin välinen kytkentä voidaan tehdä erittäin epäsymmetriseksi.

Itävallan tiedeakatemian ja Innsbruckin yliopiston kollegoiden kanssa toteutettu tutkimus repii fysiikan sääntöjä, osoittamalla, että yksi magneetti voidaan kytkeä toiseen ilman, että kytkentä tapahtuu vastakkaiseen suuntaan.

Tohtori Prat-Camps toteaa: "Olemme luoneet ensimmäisen laitteen, joka käyttäytyy kun diodi magneettikentille. Jos saavutuksella olisi alalle vaikka miljoonasosan vaikutus kuin vastaavilla sähköisillä diodeilla, se olisi erittäin vaikuttavaa."

Tutkijoiden mukaan menetelmällä saattaa olla mahdollista parantaa ja langattomien tehonsiirtoteknologioiden suorituskykyä esimerkiksi puhelimien, kannettavien tietokoneiden ja jopa autojen akkujen latauksessa.

Tutkijoiden läpimurto perustuu pitkäaikaiseen tutkimukseen magneettikenttien hallinnasta ja manipuloinnista metamateriaalien avulla. Viime aikoina he ovat kehittäneet uusia välineitä magnetismin hallitsemiseksi, mukaan lukien magneettiset havaitsemattomuuden peitteet, magneettiset keskittimet ja madonreiät.

Kun yleensä metamateriaalien parissa on tutkittu mahdollisuutta rikkoa vastavuoroisuutta valolle ja ääniaalloille, Prat-Camps tutki, voiko samaa haastetta soveltaa magneettikenttiin. Kun se ei oikein ottanut onnistuakseen ryhmä päätti kokeilla liikkuvan sähkönjohteen käyttöä.

Sussex-magn-diodi-PhysRevLett-300-t.jpgRatkaisemalla Maxwellin yhtälöt analyyttisesti tutkijat osoittivat hyvin nopeasti, että vastavuoroisuus ei pelkästään voinut rikkoutua, vaan että kytkentä voitaisiin tehdä mahdollisimman päsymmetriseksi. Seuraava vaihe olikin sitten suunnitella ja rakentaa malli, joka sitten vahvisti havainnot.

Kun kehitetyn koerakenteen kahden johtavan pyörivän seinämän väliin sijoitetaan kaksi kelaa niin kelojen välillä magneettikenttä voi siirtyä vain yhteen suuntaan.

Aiheesta aiemmin:

Magneettisella diodilla pienempi hukkateho

Magnetismia nanomitoissa
23.04.2019Uusia rakenteita Litium-ioni akuille
18.04.2019Spinaaltoja nanoelektroniikkaan
17.04.2019Huonelämpötilassa toimivia keinotekoisia atomeja
16.04.2019Uusi ihmemateriaali: yksittäisiä 2D-fosforeeninauhoja
15.04.2019Eksoottisia kvanttivaikutuksia
12.04.2019Fononeja suunnaten ja laseroiden
11.04.2019Kuparipohjainen vaihtoehto kullalle
09.04.2019Vanhassa vara parempi
08.04.2019Mainoksen esittelyteksti
08.04.2019Tehokkaita ledejä nanolangasta

Siirry arkistoon »