激光使磁铁表现得像液体李加靓

发布时间：2022-06-25 19:26:45

激光使磁铁表现得像液体

多年来，研究人员一直在追求一个奇怪的现象：当你用激光击中超薄磁铁时，它会突然去磁。想象一下冰箱里的磁铁掉下来了。

现在，CU Boulder的科学家正在深入研究磁铁如何从这种变化中获得更好的效果，并在几分之一秒内恢复其性能

根据本周在“自然通讯”上发表的一项研究，斩波磁铁确实表现得像流体一样。它们的磁性开始形成“液滴”，就像你摇动一罐油和水时发生的那样。

为了发现这一点，CU Boulder的Ezio Iacocca，Mark Hoefer和他们的同事利用斯坦福大学SLAC国家加速器实验室进行的数学建模，数值模拟和实验。

“研究人员一直在努力了解当你发射磁铁时会发生什么，”Iacocca提到，他是全新研究的主要创始人，也是应用数学系的分析附属机构。“我们感兴趣的是你爆炸后会发生什么。它是如何恢复的？”

具体而言，该集团在磁铁的使用寿命期间进行了短暂但非常重要的时间 - 在磁性金属合金受到短暂的高能激光撞击之后，主要的20万亿分之一秒。

Iacocca定义磁铁本质上是相当有组织的。它们的原子构造块具有倾向于在相同路径上向上或向下倾斜的方向或“旋转” - 考虑地球的磁性物体，它始终是北方的因素。

一旦你用激光爆炸他们就会这样。Iacocca提到，用足够短的激光脉冲击中磁铁，然后会出现功能障碍。磁铁内部的旋转不会简单地上升或下降，但是在所有完全不同的指令中，抵消了金属的磁性。

“研究人员已经解决了激光脉冲后3皮秒发生的情况，然后是磁体在微秒后恢复平衡时所发生的事情，”Iacocca提到，他还是美国国家标准与技术研究院的访问研究员。“介于两者之间，有很多未知数。”

Iacocca和他的同事们希望填补这个缺乏时间的窗口。为了尝试这一点，分析人员在加利福尼亚进行了一系列实验，用激光喷射微小的钆 - 铁 - 钴合金。然后，他们将结果与数学预测和笔记本电脑模拟进行对比。

并且，小组发现，问题买了流体。利用数学的附属教授Hoefer很快就认为金属本身并没有变成液体。但是这些磁铁内部的旋转表现得像流体，转移并改变它们的方向，就像海浪中的海浪一样。

“我们使用模拟这些旋转的数学方程式来证明它们在那些短时间尺度上表现得像一个超流体，”Hoefer说，他是这项全新研究的合着者。

等待一会儿，人们的粗纱旋转开始安静下来，他补充说，形成了具有相同方向的小簇 - 实质上是“液滴”，其中旋转都向上或向下倾斜。等待一段时间，研究人员计算出这些液滴会越来越大，因此油脂和水分在罐子里的可比性。

“在某些地方，磁铁开始再次上升或下降，”Hoefer提到。“这就像是这些大集团的种子。”

Hoefer添加了zapped磁铁并不是所有的时间都返回到它的方式。在某些情况下，磁铁可以在激光脉冲之后翻转，从向下切换。

工程师们已经充分利用了零驱动器信息的翻转习惯，在一个单独的零点类型的PC硬件驱动器上。Iacocca提到，如果研究人员能够研究出更有效地进行翻转的方法，他们可能有能力更快地构建计算机系统。

“这就是为什么我们想要准确理解这个过程是如何发生的，”Iacocca提到，“所以我们可以找到一种翻转速度更快的材料。”