• Berita Magnet 2021: Magnetisme ke Organisme Non-Magnetik
    Buckyballsrecall

    Berita Magnet 2021: Magnetisme ke Organisme Non-Magnetik

    Berita Magnet 2021: Magnetisme ke Organisme Non-Magnetik – Untuk lebih memahami biologi yang mendasari magnetisasi terinduksi, para peneliti dari Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard University dan Harvard Medical School telah menginduksi magnetisme ke organisme non-magnetik.

    Saat menumbuhkan ragi, para peneliti memperkenalkan satu protein, feritin, dan merobohkan ekspresi protein lain, ccc1, yang menghasilkan sel dengan tingkat magnetisme sekitar tiga kali lipat lebih tinggi daripada tipe liar yang dilengkapi dengan zat besi.

    Berita Magnet 2021: Magnetisme ke Organisme Non-Magnetik

    Medan magnet menjangkau dunia, tetapi hanya sedikit organisme yang dapat merasakannya.

    Faktanya, bagaimana beberapa organisme yang sadar akan magnet ini, seperti kupu-kupu dan lebah, mendapatkan daya magnetnya tetap menjadi salah satu misteri biologi yang belum terpecahkan.

    Sekarang, dengan menggunakan alat-alat biologi sintetik, para peneliti dari Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard University dan Harvard Medical School telah menginduksi magnetisme ke organisme non-magnetik: ragi.

    Dan karena mereka menggunakan jalur sel yang sama, temuan menunjukkan bahwa magnet seperti itu dapat dicapai di banyak jenis sel untuk berbagai aplikasi industri, medis, dan penelitian.

    Temuan ini muncul di PLoS Biology edisi 28 Februari.

    “Magnetisme di alam adalah fungsi biologis yang unik dan misterius yang sangat sedikit dieksploitasi oleh sistem kehidupan,” kata peneliti utama Pam Silver, Profesor Biokimia dan Sistem Biologi Elliott T. And Onie H. Adams di HMS.

    “Jadi, meskipun ragi magnetik terdengar seperti rasa ingin tahu, sebenarnya ini adalah langkah pertama yang sangat signifikan untuk memanfaatkan fenomena alam ini dan menerapkannya ke segala macam tujuan praktis yang penting.”

    Tim Silver mengambil pendekatan teknik.

    Penulis pertama Keiji Nishida, rekan peneliti dalam biologi sistem di HMS, pertama kali menumbuhkan ragi dalam media yang mengandung zat besi.

    Sel-sel ragi mengambil elemen dan menyimpannya di dalam wadah seluler yang disebut vakuola.

    Dengan menempatkan magnet di bawah biakan, Nishida melihat bahwa sel ragi menjadi sedikit magnetis.

    “Kami menggunakan siklus desain, pembuatan, pengujian para insinyur,” kata Silver, yang juga merupakan anggota fakultas inti di Institut Wyss.

    “Itu berhasil, tetapi kami ingin membuatnya lebih baik. Di situlah kami menggunakan biologi sintetis.”

    Alat biologi sintetik memanipulasi instruksi biologis alami, seperti gen atau sinyal seluler.

    Karena instruksi yang membentuk organisme biologis yang dihasilkan tidak ditemukan bersama di alam, biologi baru dianggap “sintetis.”

    Untuk meningkatkan ragi magnet, Nishida menggunakan dua alat biologi sintetik: Dia memperkenalkan satu protein, feritin, yang bergabung dengan besi dan mencegahnya menjadi racun bagi sel.

    Dia juga merobohkan ekspresi protein lain, ccc1, yang membawa besi ke dalam vakuola sel.

    “Sel-sel yang kami bangun akhirnya membentuk kristal besi magnetik di mitokondria mereka, bukan tempat ragi biasanya meletakkan besi,” kata Nishida.

    Mereka juga menunjukkan tingkat magnetisme tiga kali lipat lebih tinggi daripada tipe liar yang dilengkapi dengan besi.

    Silver dan Nishida juga mencari gen yang mungkin berkontribusi pada magnetisme.

    Mereka menyaring koleksi ragi dengan gen berbeda yang disingkirkan untuk mutan yang memengaruhi magnetisme.

    Mereka fokus pada gen homeostasis zat besi, yang mengatur bagaimana sel menyimpan zat besi, dan gen stres oksidatif, yang mengatur bagaimana sel menggunakan zat besi.

    Mereka memusatkan perhatian pada satu gen: TCO89.

    Peningkatan level membangkitkan magnetisme, sementara level yang menurun menurunkannya.

    Eksperimen lebih lanjut menunjukkan bahwa, untuk mencapai peningkatan magnetisme, protein TCO89 harus berinteraksi dengan TORC1, kompleks protein yang mengatur metabolisme sel.

    TORC1 sangat lestari, artinya bentuk dan fungsinya mirip dari ragi hingga yang lebih maju, bahkan sel manusia.

    “Ini menunjukkan bahwa sel-sel lain berpotensi memiliki magnet yang sama,” kata Silver.

    Kemampuan seperti itu bisa memiliki banyak aplikasi.

    Dalam pengaturan industri, magnetisasi bisa menjadi sarana untuk mengisolasi sel selama proses.

    “Seringkali ada kebutuhan untuk menyedot sel yang membuat produk atau mencemari bioprosesor,” kata Silver.

    Insinyur jaringan dapat memandu sel secara magnetis untuk melapisi diri mereka sendiri pada perancah.

    Dan dengan penerapan alat biologi sintetis tambahan, dokter suatu hari nanti dapat menggunakan sel yang direkayasa untuk merespons medan magnet dengan menumbuhkan atau menyembuhkan, atau menanamkan sel induk magnetik yang dapat dilacak dengan pencitraan resonansi magnetik.

    “Studi ini adalah contoh fasilitas yang dapat digunakan untuk merekayasa biologi,” kata Silver, yang membayangkan bahwa pendekatan serupa dapat digunakan untuk meniru fenomena alam tidak biasa lainnya.

    “Biologi adalah tempat kimia organik sekitar 80 tahun yang lalu.

    Sekarang kita cukup tahu tentang biologi sehingga bisa mengambil alih dari kimia.”

    Ragi sintetis juga dapat membantu dalam studi magnetisme di alam.

    Berita Magnet 2021: Magnetisme ke Organisme Non-Magnetik

    Meskipun Nishida dan Silver mungkin tidak dapat mempelajari bakteri magnetik alami secara langsung — itu tidak berhasil dengan baik di lab — “kami memiliki perangkat evolusi pribadi kami sendiri.

    “Ini mungkin buatan atau tidak, tetapi ini adalah titik awal yang memungkinkan kita untuk mempelajari evolusi fenomena tersebut.”…

  • Berita Magnet 2021: Anomali Magnetik di Bulan
    Buckyballsrecall

    Berita Magnet 2021: Anomali Magnetik di Bulan

    Berita Magnet 2021: Anomali Magnetik di Bulan – Sebuah laporan baru menunjukkan bahwa anomali magnetik di bulan adalah sisa-sisa tabrakan asteroid besar, yang diyakini telah terjadi sekitar 4 miliar tahun yang lalu.

    Tim peneliti percaya besi metalik dari asteroid bisa menjadi magnet oleh dampak dan survei topografi menunjukkan bahwa sebagian besar anomali magnetik tersebar di sekitar tepi kawah besar.

    Berita Magnet 2021: Anomali Magnetik di Bulan

    Dalam hampir lima dekade sejak survei bulan pertama dilakukan sebagai bagian dari program luar angkasa Apollo NASA, para ilmuwan telah mengajukan sejumlah teori yang semakin kompleks untuk menjelaskan petak luas bahan yang sangat magnetis yang ditemukan di beberapa bagian kerak bulan.

    Tapi sekarang tim peneliti dari Harvard, Massachusetts Institute of Technology, dan Institut de Physique du Globe de Paris telah mengusulkan penjelasan sederhana yang mengejutkan untuk temuan yang tidak biasa, menunjukkan bahwa anomali magnetik adalah sisa-sisa tabrakan asteroid besar.

    Seperti yang dijelaskan dalam sebuah makalah yang diterbitkan 9 Maret di Science, para peneliti percaya bahwa asteroid menabrak bulan sekitar 4 miliar tahun yang lalu, meninggalkan kawah yang sangat besar dan batuan yang kaya akan besi dan sangat magnetis.

    Meskipun ada bukti bahwa bulan pernah menghasilkan medan magnetnya sendiri, hanya sedikit yang menunjukkan bahwa itu cukup kuat untuk menjelaskan anomali yang terlihat dalam survei sebelumnya, kata Sarah Stewart-Mukhopadhyay, Associate Professor John L. Loeb dari Ilmu Pengetahuan Alam dan salah satu dari tiga rekan penulis makalah ini.

    Untuk menjelaskan temuan, peneliti beralih ke sejumlah skenario yang rumit.

    “Teka-tekinya selalu bahwa magnet yang kita lihat di bulan tidak berkorelasi dengan geologi permukaan mana pun,” katanya.

    “Teori yang paling sering dikutip untuk menjelaskannya adalah ‘medan yang diinduksi oleh benturan’, di mana tumbukan memusatkan dan memperkuat medan magnet bulan.”

    “Tapi itu sulit untuk diuji. Orang-orang telah mencoba untuk memodelkannya, tetapi itu tepat di ujung apa yang bisa berhasil.”

    “Kami punya ide yang lebih sederhana,” lanjutnya.

    “Karena medan di daerah ini lebih kuat daripada yang ditemukan di bebatuan bulan normal, hipotesis kami adalah bahwa itu bukan material bulan.”

    “Kita tahu sifat magnetik material asteroid jauh lebih tinggi daripada bulan. Ada kemungkinan besi metalik dari asteroid bisa termagnetisasi oleh tumbukan, dan disimpan di bulan.”

    Petunjuk pertama mereka datang dari survei yang telah lama membingungkan para ilmuwan. Ketika dikombinasikan dengan survei topografi permukaan bulan yang lebih akurat dan lebih baru, dengan cepat menjadi jelas bahwa sebagian besar anomali magnetik tersebar di sekitar tepi kawah besar berdiameter 2.400 kilometer yang dikenal sebagai Kutub Selatan-Aitken.

    Fitur definitif tertua di bulan, kawah berusia antara 3,9 dan 4,5 miliar tahun, dan sedikit memanjang, menunjukkan itu dibentuk oleh sebuah objek yang melanda pada sudut miring.

    Menguji hipotesis itu, bagaimanapun, terbukti rumit.

    “Pertanyaannya adalah apakah bahan proyektil dapat bertahan dan tetap berada di bulan, dan di mana ia akan berakhir,” kata Stewart-Mukhopadhyay.

    “Apa yang saya lakukan adalah memodelkan dampak dan pembentukan cekungan, menggunakan kode komputer yang biasanya digunakan untuk memodelkan bahan peledak.”

    Untuk membuat model tersebut, Stewart-Mukhopadhyay memulai dengan “persamaan keadaan”, rumus matematika yang menggambarkan asteroid dan kerak, mantel, dan inti bulan.”

    “Bagian yang jauh lebih sulit dari pemodelan dampak, bagaimanapun, adalah dalam menggambarkan reologi, kondisi di mana setiap material berubah bentuk dan mengalir.”

    “Kami memodelkan sejumlah skenario menggunakan dampak yang lebih cepat atau lebih lambat dan sudut yang lebih dangkal atau lebih vertikal,” katanya.

    “Setiap kali, model tersebut menghasilkan hasil yang serupa dengan apa yang kita lihat di bulan.”

    Di luar penjelasannya yang sangat sederhana untuk teka-teki ilmiah berusia puluhan tahun, makalah ini menyarankan cara baru untuk menjawab pertanyaan tentang seperti apa tata surya awal, dan bagaimana medan magnet planet terbentuk.

    “Kami tidak memiliki banyak bukti tentang apa yang menghantam Bumi sebelum 3,9 miliar tahun yang lalu,” kata Stewart-Mukhopadhyay.

    “Dan ada beberapa pertanyaan besar tentang dari mana proyektil itu berasal.”

    “Agaknya, jika Anda mengambil bahkan tanah dari bagian bulan ini, Anda akan memiliki beberapa material yang menyertai peristiwa tumbukan besar ini.”

    Berita Magnet 2021: Anomali Magnetik di Bulan

    “Mungkin juga benar bahwa materi luar angkasa memainkan peran yang lebih besar dalam medan magnet planet lain daripada yang diperkirakan siapa pun,” lanjutnya.

    “Magnetisme adalah salah satu petunjuk yang memungkinkan kita membangun sejarah geologis permukaan sebuah planet.”

    “Jika sekarang kita harus mempertimbangkan bahwa itu mungkin berasal dari tabrakan seperti ini, itu adalah sesuatu yang perlu kita waspadai.”…

  • Berita Magnet 2021: Cahaya Inframerah dan Mekanika Quantum
    Buckyballsrecall

    Berita Magnet 2021: Cahaya Inframerah dan Mekanika Quantum

    Berita Magnet 2021: Cahaya Inframerah dan Mekanika QuantumPulsa Ultrashort Cahaya Inframerah Memicu Perubahan Magnetisme

    Sebuah studi yang baru diterbitkan merinci bagaimana para ilmuwan menggunakan pulsa sinar-X femtosecond dari laser elektron bebas untuk menangkap perubahan skala nano, yang disebabkan oleh cahaya dalam bahan yang terbuat dari kobalt dan platinum berlapis.

    Salah satu cara untuk membuat drive penyimpanan magnetik lebih cepat adalah dengan menggunakan cahaya untuk membalik polaritas tambalan kecil materi, yang disebut domain magnetik, bolak-balik – dari 0 ke 1 dan kembali lagi, dalam istilah komputasi.

    Berita Magnet 2021: Cahaya Inframerah dan Mekanika Quantum

    Sekarang percobaan di fasilitas laser sinar-X Jerman telah menangkap perubahan skala nano, yang disebabkan oleh cahaya dalam bahan yang terbuat dari kobalt dan platinum berlapis.

    Para peneliti terkejut menemukan bahwa pemboman dengan sinar laser inframerah memungkinkan elektron yang melaju cepat menembus dinding yang memisahkan satu domain magnetik dari yang berikutnya, menghancurkan magnetisasi lokal dalam prosesnya.

    Tim menggunakan pulsa ultrashort cahaya inframerah untuk memicu perubahan bahan magnetik dan kemudian memeriksa perubahan tersebut dengan pulsa dari laser sinar-X FLASH di DESY di Hamburg.

    Hasilnya diterbitkan dalam Nature Communications edisi 2 Oktober dan dijelaskan dalam siaran pers DESY.

    Dipimpin oleh Stefan Eisebitt, seorang profesor di Technische Universität Berlin, eksperimen ini melibatkan partisipasi oleh para ilmuwan di hampir selusin pusat penelitian, di antaranya Bill Schlotter, seorang ilmuwan instrumen di Linac Coherent Light Source di SLAC National Accelerator Laboratory.

    “Pulsa sinar-X ultra cepat sangat cocok untuk menyelidiki peran pengaturan magnetik skala nano pada mekanisme peralihan magnetik ultracepat,” kata Schlotter.

    LCLS telah digunakan untuk eksperimen serupa yang mempelajari peralihan magnetik skala nano, dan Eisebitt telah terlibat dalam eksperimen di LCLS.

    “Demagnetisasi optik sejauh ini merupakan proses tercepat untuk mengubah magnetisasi secara lokal, dan kontrol magnetisasi lokal adalah dasar penyimpanan magnetik,” kata Eisebitt saat mengumumkan hasilnya.

    “Oleh karena itu, proses optik dapat membantu membuat memori magnetik lebih cepat di masa depan.”

    Penulis utama makalah ini, Bastian Pfau dari TU Berlin, mengatakan pengamatan, yang sejalan dengan teori dan simulasi, menunjukkan bagaimana elektron yang melaju melalui material dapat menghancurkan magnetisasi dalam sampel kobalt-platinum dengan melewati domain magnetik berukuran nano yang berdekatan.

    Atom-atom di setiap domain semuanya memiliki medan magnet yang sejajar dalam arah yang sama.

    “Ketika dibombardir dengan sinar laser, elektron yang dilepaskan yang berdifusi melalui material akan menembus dinding domain.”

    “Mereka pergi dari satu domain ke domain tetangga, yang termagnetisasi ke arah yang berlawanan, menyebabkan penghancuran magnetisasi lokal, ”kata Pfau, menambahkan bahwa pemahaman tentang fenomena ini dapat mengarah pada peningkatan perangkat penyimpanan magnetik.

    “Di masa depan, kami akan meningkatkan eksperimen kami sehingga kami tidak hanya dapat membuktikan keberadaan efeknya, tetapi juga mengukur kekuatannya,” katanya juga.

    Ilmuwan Menghidupkan dan Mematikan Magnetisme Menggunakan Mekanika Kuantum

    Dalam sebuah studi yang baru diterbitkan, tim ilmuwan internasional menggambarkan bagaimana mereka menggunakan mekanika kuantum untuk menghidupkan dan mematikan magnet dalam garam transparan.

    Para ilmuwan telah berhasil menghidupkan dan mematikan magnetisme material baru menggunakan mekanika kuantum, menjadikan material tersebut sebagai test bed untuk perangkat kuantum masa depan.

    Tim peneliti internasional yang dipimpin dari Laboratory for Quantum Magnetism (LQM) di Swiss dan London Centre for Nanotechnology (LCN), menemukan bahwa bahan tersebut, garam transparan, tidak mengalami komplikasi seperti magnet nyata lainnya, dan dieksploitasi fakta bahwa putaran kuantumnya – yang seperti magnet atom kecil – berinteraksi menurut aturan magnet batang besar.

    Studi ini dipublikasikan di Science.

    Siapa pun yang pernah bermain magnet batang mainan di sekolah akan ingat bahwa kutub yang berlawanan tarik menarik, berbaris sejajar satu sama lain ketika ditempatkan ujung ke ujung, dan anti-paralel ketika ditempatkan berdekatan.

    Karena magnet batang konvensional terlalu besar untuk mengungkapkan sifat mekanika kuantum apa pun, dan sebagian besar bahan terlalu rumit untuk berinteraksi seperti magnet batangan yang sebenarnya, garam transparan adalah bahan yang sempurna untuk melihat apa yang terjadi pada tingkat kuantum untuk benda padat. koleksi magnet batang kecil.

    Tim dapat menggambarkan semua putaran dalam garam khusus, menemukan bahwa putaran paralel dalam pasangan lapisan, sedangkan untuk pasangan lapisan yang berdekatan, mereka antiparalel, seperti magnet batang besar yang ditempatkan berdekatan satu sama lain.

    Susunan putaran disebut “antiferromagnetik”. Sebaliknya, untuk feromagnet seperti besi, semua putarannya paralel.

    Dengan memanaskan material hingga hanya 0,4 derajat Celcius di atas suhu “nol” absolut di mana semua gerakan klasik (non-kuantum) berhenti, tim menemukan bahwa putaran kehilangan urutan dan titiknya ke arah acak, seperti halnya besi ketika kehilangan feromagnetisme ketika dipanaskan hingga 870 Celcius, jauh lebih tinggi dari room suhu m karena interaksi yang kuat dan kompleks antara spin elektron dalam padatan yang sangat umum ini.

    Tim juga menemukan bahwa mereka dapat mencapai hilangnya keteraturan yang sama dengan menyalakan mekanika kuantum dengan elektromagnet yang mengandung garam.

    Jadi, fisikawan sekarang memiliki mainan baru, kumpulan magnet batang kecil, yang secara alami mengasumsikan konfigurasi antiferromagnetik dan yang dapat mereka panggil dalam mekanika kuantum sesuka hati.

    Berita Magnet 2021: Cahaya Inframerah dan Mekanika Quantum

    “Memahami dan memanipulasi sifat magnetik dari bahan yang lebih tradisional seperti besi tentu saja telah lama menjadi kunci bagi banyak teknologi yang sudah dikenal, dari motor listrik hingga hard drive di komputer digital,” kata Profesor Gabriel Aeppli, Direktur UCL dari LCN.

    “Meskipun ini mungkin tampak esoterik, ada hubungan mendalam antara apa yang telah dicapai di sini dan jenis komputer baru, yang juga mengandalkan kemampuan untuk menyetel mekanika kuantum untuk memecahkan masalah sulit, seperti pengenalan pola dalam gambar.”…

  • Berita Magnert 2021: Awan Magnetik dan Aliran Panas Magnet
    Buckyballsrecall

    Berita Magnert 2021: Awan Magnetik dan Aliran Panas Magnet

    Berita Magnert 2021: Awan Magnetik dan Aliran Panas MagnetPeneliti Mengontrol Awan Magnetik di Graphene, Mengaktifkan dan Menonaktifkan Magnet

    Para ilmuwan dari University of Manchester telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa awan magnetik di graphene dapat dihamburkan secara terkendali dan kemudian dipadatkan kembali, memungkinkan para peneliti untuk bekerja menuju perangkat seperti transistor di mana informasi ditulis dengan mengalihkan graphene antara magnet dan non-magnetik. keadaan magnet.

    Berita Magnert 2021: Awan Magnetik dan Aliran Panas Magnet

    Dalam sebuah laporan yang diterbitkan di Nature Communications, tim Universitas Manchester yang dipimpin oleh Dr Irina Grigorieva menunjukkan cara membuat momen magnetik dasar di graphene dan kemudian menghidupkan dan mematikannya.

    Ini adalah pertama kalinya magnetisme itu sendiri diubah, alih-alih arah magnetisasinya dibalik.

    Masyarakat modern tidak dapat dibayangkan tanpa menggunakan bahan-bahan magnetis.

    Mereka telah menjadi bagian integral dari gadget elektronik di mana perangkat termasuk hard disk, chip memori, dan sensor menggunakan komponen magnetik mini.

    Setiap magnet mikro memungkinkan sedikit informasi (‘0’ atau ‘1’) untuk disimpan sebagai dua arah magnetisasi (‘utara’ dan ‘selatan’).

    Bidang elektronik ini disebut spintronics.

    Meskipun kemajuan besar, kekecewaan besar spintronics sejauh ini ketidakmampuannya untuk memberikan perangkat aktif, di mana peralihan antara arah utara dan selatan dilakukan dengan cara yang mirip dengan yang digunakan dalam transistor modern.

    Situasi ini dapat berubah secara dramatis karena penemuan terbaru.

    Graphene adalah kawat ayam yang terbuat dari atom karbon.

    Dimungkinkan untuk menghilangkan beberapa atom ini yang menghasilkan lubang mikroskopis yang disebut kekosongan.

    Para ilmuwan Manchester telah menunjukkan bahwa elektron mengembun di sekitar lubang ini menjadi awan elektronik kecil, dan masing-masing berperilaku seperti magnet mikroskopis yang membawa satu unit magnet, berputar.

    Dr Grigorieva dan timnya telah menunjukkan bahwa awan magnetik dapat dihamburkan secara terkendali dan kemudian dipadatkan kembali.

    Dia menjelaskan: “Terobosan ini memungkinkan kita untuk bekerja menuju perangkat seperti transistor di mana informasi ditulis dengan mengalihkan graphene antara keadaan magnetik dan non-magnetiknya.”

    “Keadaan ini dapat dibaca baik dengan cara konvensional dengan mendorong arus listrik melalui atau, bahkan lebih baik, dengan menggunakan aliran putaran.”

    “Transistor semacam itu telah menjadi cawan suci spintronics.”

    Dr Rahul Nair, yang memimpin percobaan tersebut, berkomentar, “Sebelumnya, seseorang hanya dapat mengubah arah magnetisasi magnet dari utara ke selatan.”

    “Sekarang kita dapat menghidupkan dan mematikan magnet sepenuhnya.”

    “Graphene sudah menarik minat dalam hal aplikasi spintronics, dan saya berharap penemuan terbaru akan menjadikannya yang terdepan.”

    Pemenang Nobel dan rekan penulis makalah Profesor Andre Geim menambahkan: “Saya ingin tahu berapa banyak lagi kejutan yang disimpan graphene.”

    “Yang ini tiba-tiba muncul. Kita harus menunggu dan melihat selama beberapa tahun tetapi magnetisme yang dapat dialihkan dapat menyebabkan dampak yang melebihi harapan yang paling optimis.”

    Profesor Antonio Castro Neto, Direktur Pusat Penelitian Graphene di Singapura dan salah satu penulis laporan tersebut, mengatakan: “Pekerjaan ini membuka pintu bagi perangkat magnetik baru yang sangat tipis secara atom dan dapat dengan mudah dikontrol secara eksternal dengan penerapan medan listrik biasa.”

    “Perangkat baru ini dapat digabungkan dalam sirkuit elektronik untuk menciptakan fungsionalitas untuk mengontrol magnet dan muatan yang tidak ada sebelumnya.”

    “Mereka menyatukan memori magnetik dengan sirkuit listrik. Ini benar-benar terobosan.”

    Penemuan Medan Magnet yang Dapat Membalik Aliran Panas

    Para ilmuwan menemukan medan magnet yang dapat mengontrol aliran panas dari satu benda ke benda lainnya.

    Ini pertama kali diprediksi 50 tahun yang lalu, dan efeknya suatu hari nanti dapat menyebabkan generasi baru perangkat elektronik yang menggunakan panas daripada muatan untuk membawa informasi.

    Para ilmuwan mempublikasikan temuan mereka di jurnal Nature.

    Fisikawan Brian Josephson meramalkan adanya terowongan antara superkonduktor yang dipisahkan oleh lapisan tipis isolator pada tahun 1962, sebuah proses yang dilarang dalam fisika klasik.

    Persimpangan Josephson dibangun dan digunakan untuk membuat perangkat interferensi kuantum superkonduktor (SQUID) yang dijual sebagai magnetometer ultra-sensitif.

    Dalam studi terbaru, para ilmuwan mengukur perilaku termal perangkat.

    Mereka memanaskan salah satu ujung cumi-cumi sepanjang beberapa mikrometer dan memantau suhu elektroda yang terhubung dengannya.

    Saat peneliti memvariasikan medan magnet yang melewati loop, jumlah panas yang mengalir melalui perangkat berubah.

    Efek tersebut sejalan dengan teori yang dikemukakan sebelumnya.

    Alat itu bekerja dengan membalikkan sebagian perpindahan panas, sehingga sebagian akan mengalir dari benda yang lebih dingin ke benda yang lebih hangat.

    Ini adalah proses kontra-intuitif dan perangkat dengan persimpangan Josephson memaksakan tatanan kuantum padanya.

    Pelanggaran hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa panas akan selalu mengalir dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin, dimungkinkan karena hanya sebagian dari total aliran panas yang dikenai fasa.

    Ketika panas yang ditransfer oleh elektron tunggal diperhitungkan, aliran bersih masih dari ujung panas ke ujung dingin.

    Variasi aliran panas ini dapat dijelaskan oleh fase superkonduktor yang digunakan.

    Aliran panas terbesar terjadi ketika puncak di dalam satu setengah lingkaran sejajar dengan puncak di setengah lainnya.

    Berita Magnert 2021: Awan Magnetik dan Aliran Panas Magnet

    Aliran itu minimal ketika puncak bertemu palung. Medan magnet menggeser fase-fase tersebut relatif satu sama lain, memodifikasi aliran panas.

    Ada aplikasi dalam pendinginan solid-state, dan penelitian ini dapat membantu mewujudkan mesin panas kecil namun sangat efisien, yang dapat membentuk dasar “kaloritronik koheren”, di mana informasi dibawa oleh pertukaran panas, bukan yang listrik.…