在理解被称为磁单极子的准粒子如何表现的突破可能导致开发替代电荷的新技术。
肯特大学的研究人员应用量子和经典物理学的组合来研究磁性原子如何相互作用以形成称为“磁单极子”的复合物体。
基于Spin Ices材料的研究，该团队展示了如何通过翻转单个磁性原子的方向来实现从旋转冰晶格中的一个位置到下一个位置的单极子的“跳跃”。
虽然理论上在低温下磁性原子没有足够的能量来做到这一点，但研究小组发现，当单极子到达晶格位置时，它会引起作用于其周围磁性原子的场的变化，使它们能够“隧道化” '通过能源障碍。
大学物理科学学院的Quintanilla博士说：'我们发现了这种神秘的低温跳跃是通过量子隧道实现的证据：根据经典的物理定律，这种现象允许量子物体克服障碍物。 ，需要比系统可用的能量更多的能量。
“我们发现形成单极子的磁性原子经历了横向于它们自身的场，这反过来又引发了隧道效应。我们计算了这种情景产生的单极跳频率，发现它们与现有的观测值大致一致。
研究人员表示，对旋转冰材料中单极运动的更好理解可能使未来的技术能够基于移动磁单极子，而不是电荷。