Группа ученых из Института фотоники и нанотехнологий IFN-CNR (Италия) и Фонда Бруно Кесслера смогла впервые экспериментально подтвердить гипотезу математика Джеймса Клерка Максвелла о гироскопическом поведении невращающихся ферромагнетиков. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Ученые наблюдали необычное поведение маленького магнитного шарика диаметром в 40 мкм, который парил внутри специальной сверхпроводящей установки благодаря отталкиванию магнитного поля от сверхпроводника (эффект Мейснера). Если шарик начинал колебаться вправо-влево, то его траектория отклонялась в сторону, образуя эллипс.
Магнитный шарик был сделан из сплава с неодимом. Когда он находился в устойчивом положении, он колебался, как маятник, в двух разных плоскостях. Это необычное отклонение в движении объясняется тем, что внутри магнита происходит вращение, вызванное упорядоченным расположением мельчайших магнитных моментов электронов.
Еще в XIX веке Джеймс Клерк Максвелл предсказал, что неподвижные магниты могут вести себя подобно гироскопам («датчик ориентации» для объектов) при определенных обстоятельствах. В эксперименте удалось подтвердить его теорию благодаря очень маленькому размеру магнитного шарика. С большими магнитами этот эффект увидеть практически невозможно, а вот в миниатюрном масштабе он становится заметным.
Это открытие может быть полезно для создания точных датчиков, реагирующих на магнитные поля, а также для проведения исследований, которые помогут лучше понять общую теорию относительности Альберта Эйнштейна.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как на Урале представили новый способ поиска дефектов в оптоволокне.
