یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی موفق به تولید یخ چرخنده در حالت تعادل گرمایی شده‌است. این کار شرایط را برای مطالعه‌ی دقیق پیکربندی این دسته از نانومواد مهم فراهم می‌کند.
ساخت یخ چرخنده‌ی بسیار منظم با استفاده از فناوری نانو
یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی موفق به تولید یخ چرخنده در حالت تعادل گرمایی شده‌است. این کار شرایط را برای مطالعه‌ی دقیق پیکربندی این دسته از نانومواد مهم فراهم می‌کند.
محققان دانشگاه لیدز با همکاری آزمایشگاه ملی بروکاون و آزمایشگاه رادرفورد اپلتتون، موفق به پیشرفت‌هایی در بخش تک‌قطبی‌های مغناطیسی شده‌اند.
یخ چرخشی مصنوعی که با کمک فناوری نانو ایجاد شده، متشکل از میلیون‌ها مغناطیسی بسیار کوچک است که هر یک هزاران برابر کوچک‌تر از دانه‌های شن است. در این مواد، برهم‌کنش موجود میان اتم‌ها کامل نیست، تصور کنید بخواهید زنان و مردان را دور یک میز به‌صورت یک در میان بنشانید و تعداد صندلی‌ها نیز فرد باشد، بنابراین هر تلاشی برای چیدمان صحیح بی‌نتیجه خواهد ماند.
در یخ چرخشی، دو قطبی‌های مغناطیسی، با قطب شمال و جنوب، به‌صورت چهارضلعی چیده می‌شوند و هر قطب دارای ممنتوم مغناطیسی خاص خود بوده و همانند پروتون‌ها در مولکول آب موجود در یخ، یکدیگر را جذب و دفع می‌کنند. در نتیجه دو قطبی‌ها به نحوی چیده می‌شوند که کمترین انرژی را داشته باشند، یعنی دو قطب به‌سمت بیرون و دو قطب به‌سمت داخل.
پیش از این، بیشتر نمونه‌های این‌چنینی در آزمایشگاه به‌صورت ساختارهای مصنوعی و در شرایط خاص تولید می‌شده‌است، این گروه تحقیقاتی تصمیم گرفتند آن را در شرایط مشخص پایه یعنی در حالت تعادل گرمایی ایجاد و مطالعه کنند. اکنون می‌توان این نمونه‌ها را در این حالت منجمد و با میکروسکوپ آنها را مشاهده کرد. این گروه، اولین گروه دنیاست که نمونه را در حالت تعادل مشاهده می‌کند و پیش از آن، هیچ گروهی از این نمونه به شکل خودآرایی داده‌شده تصویر نگرفته‌است. برای مشاهده‌ی این نمونه از میکروسکوپ نیروی مغناطیسی استفاده شد و نتایج نشان داد که ساختار متناوب بسیار زیبایی در این نمونه وجود دارد.
محققان حالت‌های برانگیخته‌ی منفردی را در این نمونه‌ها مشاهده کردند که حکایت از دینامیک تک‌قطبی درون شبکه دارد.
تا پیش از تک‌قطبی‌های مغناطیسی، مغناطیس‌های دارای تک قطب شمال یا جنوب، ذرات فرضی‌ای بودند؛ اما به نظر می‌رسد که وجود آنها در یخ چرخشی به اثبات رسیده‌است. این امیدواری در میان دانشمندان به وجود آمده‌است که با درک جزئیات تک‌قطبی‌ها بتوان پیشرفت‌هایی در بخش نوظهوری موسوم به مغناطریسیته به وجود آورد؛چیزی که تاکنون محققان موفق به مشاهده‌ی آن شده‌اند سیستم مصنوعی است و قدم بعد مشاهده‌ی جهش از حالت پایه است که این کار تنها با کنترل برهم‌کنش با روش‌های لیتوگرافی امکان‌‌پذیر است.
