#магнитное поле

Незаметная, но мощная энергия магнитов окружает нас повсюду — от самых маленьких бытовых приборов до гигантской оболочки Земли. Эксперты Пермского Политеха рассказали про то, какими бывают магниты, почему для усиления притяжения используют форму подковы, что такое монополь и возможно ли разделить полюса, от чего зависит цвет северного сияния и как магнитотерапия воздействует на суставы и сосуды.

По мнению планетологов, изначально у Луны было полноценное магнитное поле, которое генерировалось ее ядром. Спутник нашей планеты быстро остыл, но, как выяснилось в последние годы, магнитное поле полностью не исчезло: похоже, Луна продолжала частично получать его другими путями. В конце концов и эти источники магнетизма иссякли. До недавних пор считалось, что в любом случае лунное магнитное поле со временем только угасало. Теперь, после недавнего анализа доставленных китайским аппаратом «Чанъэ-6» образцов, оказалось, что внутренний мир Луны несколько менее предсказуем.

Коллектив российских ученых предоставил новые результаты в области термодинамических расчетов состава ионов в условиях холодной и горячей (нормальной) плазмы, широко используемых в атомной спектрометрии для определения элементного и изотопного состава анализируемых проб. Физикам удалось добиться значительного прогресса в понимании образования и поведения первичных фоновых ионов, их роли в поведении плазмы.

Ученые НИТУ МИСИС представили новые ультратонкие аморфные микропровода для биомедицинских бесконтактных датчиков и встраиваемых в имплантаты сенсорных элементов. Это открывает новые перспективы для изготовления высокочувствительных диагностических приборов и «умных» имплантатов, которые смогут отследить зарождение деградационных процессов, а также выявить причины отторжения или ослабления имплантатов. В отличии от аналогов, представленные микропровода тоньше и рентабельнее в производстве.

Среди используемых сегодня методов измерения магнитного поля весьма перспективен — магнитометрия на основе так называемых NV-центров в алмазе. В НИЯУ МИФИ разработали метод преодоления искажений в работе магнитных сенсоров этого типа и тем самым повышения их точности.

Китайские ученые запустили самостоятельно разработанный резистивный магнит, который создает постоянное магнитное поле в 42,02 теслы — более чем в 800 тысяч раз мощнее магнитного поля Земли. Этот показатель превосходит предыдущий рекорд в 41,4 теслы, установленный Национальной лабораторией сильных магнитных полей США в 2017 году.

Составить самую детализированную карту магнитного поля солнечной короны — наиболее разреженного и горячего верхнего слоя нашей звезды — удалось с помощью телескопа имени Дэниела Иноуэ (DKIST), расположенного на вершине вулкана Халеакала на Гавайях. Эта работа расширяет понимание атмосферы светила и того, какое влияние происходящие в нем изменения оказывают на Землю и Солнечную систему.

Ученые из Массачусетского технологического института впервые зафиксировали пограничное состояние ультрахолодных атомов натрия, которые ведут себя как электроны в магнитном поле, то есть движутся свободно, без трения. Результаты нового исследования прокладывают путь к сверхэффективной передаче данных и энергии без потерь. 

Исследователи из Совместного университета МГУ-ППИ в Шэньчжэне, МФТИ и их иностранные коллеги создали новый вид магнитной керамики и провели его экспериментальное исследование. Обнаруженные ими свойства оказались весьма привлекательными для нужд терагерцовой электроники — в системах связи, медицине, безопасности, для создания новых измерительных приборов, в астрофизике и для элементов компьютерной памяти.

У Марса и Солнца есть сходство: условия в ионосфере планеты, особенно над областями сильных остаточных магнитных полей, похожи на условия в короне светила. Ученые предполагали, что это может приводить к объемным выбросам на Красной планете вроде корональных выбросов на Солнце. И вот впервые им удалось засечь следы такого события.

В современном мире все активнее применяются технологии для передачи световых сигналов на большие расстояния с помощью тонких нитей оптического волокна. Это важный элемент в сфере телекоммуникаций и интернета, а еще эти нити используют в медицине для проведения различных процедур и лазерных операций, в промышленности — для контроля процессов производства. Научное сообщество стремится к уменьшению массы и габаритов оптоволоконных систем и улучшению их технических характеристик. Ученые Пермского Политеха разработали первый в мире миниатюрный волоконно-оптический чувствительный магнитометр на основе резонатора.

Со времен визита «Вояджера-2» к далекой планете в 1986 году, когда его инструменты засекли радио- и ультрафиолетовое излучение от этого небесного тела, астрономы надеялись обнаружить у него и инфракрасные «сияния». По словам авторов, новое исследование наконец поставило точку в этом вопросе и с него начинается новая эра изучения Урана.

Ученые МФТИ совместно с коллегами из Англии, Швейцарии и Китая изучили свойства тонкослойной гетероструктуры «платина — ниобий». Проведенные ими эксперименты и теоретические расчеты подтвердили, что при контакте со сверхпроводником в платине возникает спин, который можно использовать как носитель информации. Платина не обладает собственным магнитным моментом, что в перспективе дает возможность создавать на базе новой структуры еще более миниатюрные чипы, чем в «традиционной» спинтронике.

Группа ученых из Университета ИТМО описала метаматериал, который может стать платформой для тестирования свойств аксионов — кандидатов на роль частицы темной материи.

Ученые Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политеха разработали новые магнитоэлектрические наноструктуры на основе биосовместимых материалов. Это позволяет использовать их в биомедицине, например, для изготовления на их основе композитных материалов для регенеративной медицины, биосенсоров, адресной доставки лекарств. Магнитные и магнитоэлектрические свойства дают возможность управлять соответственно перемещением и поверхностным зарядом наноструктур. Наночастицы могут быть легко модифицированы под конкретные задачи и, в отличие от зарубежных аналогов, не содержат токсичных материалов.

Астрономы из Сиднейского университета обнаружили крошечную тусклую звезду — самую холодную из когда-либо зарегистрированных в радиодиапазоне.

Ученые из Грацского университета и Сколтеха совершили прорыв в солнечной физике: они создали компьютерную симуляцию на основе искусственного интеллекта, которая в близком к реальному времени режиме отражает состояние магнитного поля верхней атмосферы Солнца. Результаты исследования помогают лучше понять поведение звезды и ее влияние на так называемую космическую погоду.

Зеркальные изомеры молекул — предшественниц РНК по-разному взаимодействуют с магнитным полем. На поверхности магнетита преимущественно оседают одни изомеры, вырастая в целые кристаллы определенной хиральности. Этот механизм мог заложить предпочтение D-сахаров и L-аминокислот, определившее облик жизни на Земле.

Цветные полосы облаков над Юпитером остаются удивительно стабильны. Лишь время от времени они меняют окраску и деформируются. Эти периоды нестабильности оказались связаны с происходящим глубоко в недрах планеты, где возникает ее магнитное поле.

Глобальное магнитное поле может улавливать космические частицы и накапливать их вокруг планеты. Такой радиационный пояс есть у Земли и Юпитера, а недавно его удалось заметить и за пределами Солнечной системы, у далекого коричневого карлика, — причем исключительно мощный.