Detectats monopols magnètics en moviment

Un dels reptes de la física moderna en el camp de l'electromagnetisme ha estat la recerca de monopols magnètics, és a dir, càrregues magnètiques separades que es poden moure lliurement de manera similar a les càrregues elèctriques. En un treball publicat a la revista Nature Physics i en el qual ha participat la doctora Arantxa Fraile Rodríguez (actualment investigadora del Departament de Física Fonamental de la UB), durant la seva estada a l'Institut Paul Scherrer (Suïssa), s'ha pogut captar el moviment de monopols a temperatura ambient en sistemes artificials de gels de spin. Els imants es basen en dipols magnètics, és a dir, en components elementals que tenen els dos pols, nord i sud. De fet, en dividir en dues parts un imant, no s'obtindran dos pols individuals, sinó dos imants, cadascun amb un pol nord i un pol sud. El 1931, el físic Paul Dirac va arribar a la conclusió que els parells de monopols es poden separar sempre que es mantingui una connexió entre ells que transporti el flux magnètic, l'anomenada corda de Dirac. «En el nostre treball hem aconseguit generar monopols en un conjunt artificial de nanoimants i veure com es mouen a temperatura ambient. Durant el procés d'inversió de la imantació, s'observa que dos monopols de càrrega oposada estan connectats sempre per una línia unidimensional d'imants, on el pol nord de cada imant està al costat del pol sud del seu veí, i així formen la corda o cadena de Dirac», explica Fraile. Fins ara no hi ha evidència experimental reproduïble de l'existència de monopols en forma elemental. Els treballs recents en aquest camp fan realitat la possibilitat experimental de generar monopols magnètics que emergeixen com a manifestacions efectives en sistemes col·lectius complexos, la qual cosa es coneix com a gels de spin, per la similitud entre la disposició de les illes ferromagnètiques que els formen i l'estructura del gel d'aigua. Elena Mengotti, Laura J. Heyderman, Arantxa Fraile Rodríguez, Frithjof Nolting, Remo V. Hügli, Hans-Benjamin Braun. «Real-space observation of emergent magnetic monopoles and associated Dirac strings in artificial kagome spin ice». Nature Physics. DOI: 10.1038/NPHYS1794 (2010). Trobareu més informació a la web http://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2010/10/59.html

Public tags: