Odkryli magnetyczne monopole

Naukowcom po raz pierwszy w historii udało się zaobserwować istnienie magnetycznych monopoli oraz proces ich powstawania w materiałach. Odkrycia dokonali uczeni z Helmholz Centre Berlin wraz z kolegami z Drezna, St. Andrews, La Platy i Oxfordu.

Magnetyczne monopole to, hipotetyczne dotychczas, cząstki, których istnienie postulował z 1931 roku Paul Dirac. W przeciwieństwie do większości cząstek magnetycznych, które są dwubiegunowe, monopole posiadają tylko jeden biegun.

Naukowcy z Berlina postanowili wykorzystać rozpraszanie neutronów do zbadania pojedynczego kryształu tytanianu dysprozu. Wykazali, że momenty magnetyczne wewnątrz kryształu utworzyły tzw. spin-spaghetti, postulowany przez Diraca. To rodzaj sieci powyginanych rurek, które rozwijają się w kierunku przepływu strumienia indukcji magnetycznej. "Spaghetti" można ujrzeć dzięki interakcji z neutronami, które posiadają moment magnetyczny. Neutrony rozpraszają się w sposób, który reprezentuje oddziaływanie opisanych wyżej rurek.

Podczas pomiarów rozpraszania naukowcy poddali kryształ działaniu pola magnetycznego, dzięki czemu byli w stanie wpływać na symetrię i orientację rurek. Mogli w ten sposób zmniejszyć gęstość siatki spaghetti i doprowadzić do odłączenia się monopoli. W efekcie takich działań w temperaturach bliskich zeru absolutnemu (0,6-2 kelvina) byli w stanie zaobserwować poszczególne nitki spaghetti i monopole na ich końcach.

magnetyczny monopol Paul Dirac tytanian dysprozu spin-spaghetti rozpraszanie neutronów