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电磁涡流在二维中结晶

更新时间:2020-09-15 09:32点击:

  在卓越的动力学与拓扑(TopDyn)项目框架内,实验物理学家与理论物理学家之间的合作可以将许多小磁涡旋系统设计成规则的有序状态。这种从无序相到有序相的转变类似于众所周知的结晶,但是在这里是二维发生的。在美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)进行的研究工作中,围绕MathiasKläui教授的实验物理学家与Peter Virnau博士周围的一组理论物理学家进行了合作。该结果最近发表在《高级功能材料》杂志上。TopDyn研究中心由德国联邦莱茵兰-普法尔茨州资助。

电磁涡流在二维中结晶

  二维系统是理论和实验物理学的研究热点。这些系统可以达到许多奇特的状态,并表现出三维中不存在的过渡。一个这样的例子是Kosterlitz-Thouless转变,该转变在2016年获得了诺贝尔物理学奖。另一个例子是所谓的hexatic相,它发生在无序液体和有序液体之间的二维硬盘系统中固相。

  在现在提出的工作中,在超薄金属多层膜中实现了所谓的旋涡(skyrmion)的磁涡旋。天体离子的数量及其大小可以通过施加的磁场进行调整。这些是密​​集二维模型系统实验实现的理想条件。特别是,研究人员能够生成一个实验系统,该系统表现出正在出现的六相相的特征。这表明该系统的行为确实类似于二维系统,并且可以用硬盘来描述。此外,结果允许确定天体离子之间的排斥相互作用,这可以通过计算机模拟来建模。

  TopDyn教授MathiasKläui教授说:“我非常高兴Peter Virnau博士的软物质理论小组与我们的实验小组共同完成了这项令人振奋的工作。这种新的合作正是TopDyn研究中心的目标。”发言人。

  由于skyrmion的特性可以通过外部磁场进行调整,因此这是迈向量身定制和分析二维相和相变动力学的重要第一步。在最近发表的《自然纳米技术》的《新闻与观点》文章中,可以找到在这种系统中研究效应的更多可能性的观点。

  动态与拓扑研究中心成立于2019年,是约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校,凯泽斯劳滕大学和美因茨的马克斯·普朗克聚合物研究所的合作中心。它由莱茵兰-普法尔茨州资助,并采用高度跨学科的方法。


电磁涡流在二维中结晶