İnqrid Fadelli , Phys.org tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Solda: Meissner effekti ilə ifratkeçirici tələnin içərisində levitasiya edilmiş maqnit sferası ilə təcrübənin sxemi və təcrübədə müşahidə edilən “ellips” trayektoriyalarının keyfiyyətcə təsviri. Sxem yuxarıda bucaq hərəkətini ölçmək üçün istifadə edilən ifratkeçirici SQUID detektorunu göstərir. Yuxarı sağda: Tələnin miqyaslı 3D rəsmi. Aşağı sağda: tələnin alt hissəsinə yerləşdirilmiş maqnit sferasının mikroskop şəkli. Müəllif: Feliks Ahrens və Andrea Vinante.

Dəmir, kobalt və nikel kimi ferromaqnitlər güclü, spontan və daimi maqnit sahəsinə malik materiallardır. 150 ildən çox əvvəl fizik və riyaziyyatçı Ceyms Klerk Maksvell müəyyən şərtlər altında fırlanmayan ferromaqnitlərin və ya elektromaqnitlərin fırlanmadan yaranan bucaq impulsu səbəbindən istiqamətlərini qoruyan giroskoplar, cisimlər kimi davranacağını fərz etmişdi.

Maksvell bu unikal giroskopik davranışın ferromaqnitin maqnetizmi ilə müəyyən bir quruluş daxilindəki bucaq impulsu arasındakı əlaqədən qaynaqlanacağını fərz etdi. Çoxsaylı tədqiqatlar bu proqnozu sınaqdan keçirsə də, indiyə qədər heç vaxt eksperimental olaraq sübut edilməmişdi.

Fotonika və Nanotexnologiya İnstitutunun IFN-CNR və Bruno Kessler Fondunun tədqiqatçıları bu yaxınlarda Maksvellin proqnozlaşdırdığı təsiri fırlanmayan və levitasiya olunmuş ferromaqnit sferasında müşahidə ediblər. Onların Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş məqalədə təqdim etdiyi müşahidələr kvant texnologiyalarının inkişafı və yüksək dəqiqlikli ölçmələrin toplanması üçün yeni maraqlı imkanlar aça bilər.

Məqalənin həmmüəllifi Andrea Vinante Phys.org-a bildirib ki, “Bu tədqiqatın əsas motivasiyası xarici sahədə maqnitin presessiyasına əsaslanan ultrahəssas maqnit sahəsi sensoru yaratmaq idi. İş prinsipi atom maqnitometrləri kimidir, lakin potensial həssaslıq daha yaxşıdır.”

Giroskopik ferromaqnitin reallaşdırılması və belə bir maqnitə əsaslanan ultrahəssas sensorun hazırlanması LEMAQUME layihəsinin əsas məqsədləri idi. Bu layihədə iştirak edən Almaniyadakı digər institutlar bu yaxınlarda ferromaqnitin sərbəst düşdüyü zaman onun presessiyasını (yəni, istiqamətində yavaş dairəvi yellənməsini) ölçməyə imkan verən paralel eksperimental qurğu hazırladılar.

Fərqli hərəkət edən levitasiyalı maqnit

Vinante və həmkarı Feliks Ahrens təcrübələrində superkeçirici tələnin içərisində levitasiya edilən kiçik bir ferromaqnit sferasını araşdırdılar. Bu o deməkdir ki, o, Meissner effekti kimi tanınan bir fenomen vasitəsilə maqniti levitasiya edən superkeçirici materialın üzərinə yerləşdirilib.

Vinante izah etdi ki, “kürə daimi maqnitlər üçün istifadə olunan ən çox yayılmış materiallardan biri olan neodim əsaslı ərintidən hazırlanmışdır. Maqnit levitasiya edildikdə, tarazlıq mövqeyini tapır və iki ortoqonal bucaq istiqaməti ətrafında sarkaç kimi salına bilər. Giroskopik effekt hissəciyin bir istiqamətdə salındıqda, onun da ortoqonal istiqamətə doğru sapması və qeyri-adi elliptik trayektoriyaya səbəb olmasından ibarətdir.”

Vinante və Ahrens tərəfindən müşahidə edilən sapma, elektron fırlanmalarının eyni istiqamətdə düzülməsindən yaranan ferromaqnitlərin daxili və “gizli” fırlanma hərəkətindən qaynaqlanır. Eyni sapma, sürətlə fırlanan bir zirvənin niyə aşmadığını, əksinə dairəvi hərəkət edərkən yavaş-yavaş yelləndiyini izah edir. Komanda, Maksvellin bir əsr əvvəl verdiyi proqnozları təsdiqləyən dəlillər toplayaraq, bu təsiri ilk dəfə fırlanmayan bir ferromaqnitdə müşahidə etdi.

Vinante dedi: “Təcrübəmizi uğurlu edən əsas xüsusiyyət ölçü idi. Kürələrimizin diametri 40 mikrometrdir ki, bu da adi gündəlik maqnitlərdən daha kiçikdir. Əslində, bu təsiri makroskopik maqnitlə müşahidə etmək demək olar ki, mümkün deyil, kiçik maqnitlər üçün isə daha böyük olur.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Gələcək tədqiqat və inkişaf haqqında məlumatlandırma

Bu tədqiqat göstərir ki, fırlanmayan ferromaqnitlər müəyyən şərtlər altında giroskop kimi davrana bilər. Maksvellin əvvəlki proqnozlarını təsdiqləməklə yanaşı, komandanın müşahidələri levitasiya edilmiş maqnitlərlə sabitləşdirilmiş ultrahəssas maqnit sensorlarının və kvant texnologiyalarının yaradılması üçün yeni yollar açır.

“İşimizin iki əsas aspekti var”, – deyə Vinante bildirib. “Birincisi, biz fizikada Maksvellə aid tarixi bir boşluğu doldurduq. 160 il əvvəl edilən bir təcrübənin hələ həyata keçirilməməsi diqqətəlayiqdir. İkincisi, biz bu yaxınlarda ultrahəssas maqnitometriya, ümumi nisbilik nəzəriyyəsi testləri və nanomaqnitlərin levitasiyası kimi bir sıra maraqlı ideyalar üçün təklif olunan ferromaqnit giroskop konsepsiyası üçün eksperimental əsaslar təqdim etdik.”

Vinante və həmkarlarının son səyləri tezliklə digər komandaları levitasiya olunmuş nanoskallı ferromaqnitlərə əsaslanan qabaqcıl texnologiyalar inkişaf etdirməyə ruhlandıra bilər. Bu arada, tədqiqatçılar eksperimental qurğularının ölçüsünü daha da azaltmağa yönəlmiş əlavə tədqiqatlar planlaşdırırlar.

Vinante əlavə etdi: “Çip üzərindəki qurğumuzun miniatürləşdirilməsi üçün bir planımız var ki, bu da bizə daha kiçik maqnitləri levitasiya etməyə imkan verməlidir. Bu qurğu üçün giroskopik effektlərin dominant hala gələcəyi gözlənilir. Yeni qurğudan həm sensor tətbiqləri, həm də klassik və kvant dünyası arasındakı interfeysdə fundamental tədqiqatlar üçün istifadə etməyi planlaşdırırıq.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Qeb Klark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert İqan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Əgər bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Felix Ahrens və digərləri, Fırlanmayan Levitasiyalı Ferromaqnitdə Giroskopik Birləşmənin Müşahidəsi, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/hdh6-r1gy .

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları 

Əsas anlayışlar

maqnitometr ölçməsiMaqnetizmSuperkeçiricilikSuperkeçiricilərLevitasiya

© 2026 Science X Network