Znanstvenici su otkrili potpuno novu vrstu magneta koji se skriva u uranskom spoju.
Spoj USb2 (spoj urana i antimona), takozvani magnet na bazi singleta, nov je po tome što generira magnetizam na potpuno drugačiji način od bilo kojeg drugog magneta znanstvenicima.
Elektroni, koji su negativno nabijene čestice, stvaraju vlastita sićušna magnetska polja. Ova polja imaju "sjeverni" i "južni" pol, posljedica je kvantnog mehaničkog svojstva poznatog kao spin. U većini objekata ta magnetska polja upućuju nasumično i poništavaju se jedno drugo. (To je razlog zašto vaše tijelo nije džinovski magnet.) Ali u određenim materijalima ta polja postaju poravnana. Kad se to dogodi, oni stvaraju magnetsko polje dovoljno snažno da, na primjer, pomiče gomilu željeznih metala ili natjera kompas da usmjeri sjever.
Otprilike svaki poznati magnet u svemiru funkcionira na ovaj način, od onih na vašem hladnjaku i MRI strojevima do magnetizma same planete Zemlje.
No, novootkriveni magnet na bazi singleta djeluje na potpuno drugačiji način.
USb2 je poput mnogih drugih tvari u tome što elektroni unutar njega ne teže usmjeravati svoja magnetska polja u istom smjeru, tako da ne mogu generirati magnetizam pomoću svoje kombinirane jačine magnetskog polja.
Međutim, elektroni u USb2 mogu zajedno raditi na stvaranju kvantno-mehaničkih objekata nazvanih "spinovi ekscitoni".
Spin-ekscitoni nisu poput normalnih čestica o kojima ste naučili na nastavi fizike i kemije: elektroni, protoni, neutroni, fotoni itd. Umjesto toga, oni su kvazičetvrtiće, čestice koje nisu diskretni predmeti u našem svemiru, već djeluju kao da su ,
Spin ekscitoni nastaju iz interakcija skupina elektrona, a kada se formiraju, stvara se magnetsko polje.
Prema izjavi istraživača odgovornih za otkriće USb2, fizičari su dugo sumnjali da se skupine spin ekscitona mogu grupirati zajedno s magnetskim poljem orijentiranim na isti način. Efekt su nazivali magnetizam temeljen na singletima. Fenomen je prethodno dokazan u kratkim, krhkim bljeskovima u ultrahladnim eksperimentalnim okruženjima, gdje je čudna fizika kvantne mehanike često izraženija.
Sada su fizičari prvi put pokazali da ova vrsta magneta može postojati na stabilan način izvan superhladnih okruženja.
U spoju USb2 magnetska polja se formiraju u trenutku i nestaju gotovo jednako brzo, objavili su istraživači u radu objavljenom 7. veljače u časopisu Nature Communications.
U normalnim okolnostima, magnetski trenuci u željeznom baru postaju poravni, bez oštrih prijelaza između magnetiziranih i nemagnetiziranih stanja. Kod magneta koji se temelji na singletima skok između stanja je oštriji. Spin ekscitoni, obično privremeni predmeti, postaju stabilni kada se spoje u grupu. A kad se ti klasteri formiraju, započinju kaskadu. Poput domina koje padaju na svoje mjesto, spin-ekscitoni vrlo brzo i iznenada ispunjavaju cjelokupnu tvar i poravnavaju se jedan s drugim.
To se čini da se događa u USb2.
Prednost ove vrste magneta, napisali su istraživači u svojoj izjavi, je ta što se ona između magnetiziranih i nemagnetiziranih stanja okreće mnogo lakše nego kod normalnih magneta. S obzirom da se mnoga računala oslanjaju na prebacivanje magneta naprijed i natrag za pohranjivanje informacija, moguće je da bi se uređaji koji se bave singletom mogli pokretati mnogo učinkovitije od uobičajenih magnetskih postavki.
