«Брандспойт» для магнитного поля»
Инфракрасные волны внутри оптических волноводов передают информацию в сети Интернет, в то время как электрическая энергия поступает в крупные города по линиям высоковольтных передач. Статические магнитные поля, однако, гораздо труднее передавать на большие расстояния. Напряженность магнитного поля падает очень быстро по мере удаления от источника (обычно магнитного диполя). Решение этой проблемы недавно было предложено исследователями из университета Барселоны в Испании и их коллегами.
Авторы в статье, опубликованной в Physical Review Letters, разработали и испытали магнитный "шланг", способный передавать магнитное поле от источника на расстояние более 10 сантиметров. Хотя проводники магнитного потока известны, однако идея авторов позволит передать магнитные поля на большие расстояния без существенного их ослабления и может быть использована для увеличения плотности записи информации, или позволит создать более точные снимки в томографии, а также применяться в других областях.
Фотографии экспериментального устройства (длиной 60 мм): (а) ферромагнитный (ФМ) цилиндр, (b) сверхпроводящая (СП) оболочка, обернутая пластиком и (с) СП + ФМ двухслойный магнитопровод. (d) Магнитное поле на выходе цилиндров длиной 60 и 140 мм.
Максимальное поле, передаваемое магнитопроводом,
в зависимости от количества слоев n.
Магнитопрводы могут иметь ряд интересных приложений. Ферромагнитные магнитопроводы "потока" с высокой проницаемостью в настоящее время используются в сканирующих сверхпроводящих квантовых интерферерометрических (SQUID) микроскопах для улучшения пространственного разрешения изображений. Магнитопровод нового типа поможет увеличить соотношение сигнал-шум для получаемых изображений. Другое применение возможно в магнитно-резонансной томографии, в которой пациент и сверхпроводящий магнит, требующийся для создания магнитного поля, могли бы быть физически разделены, а интенсивное магнитное поле может быть приложено местно к пациенту через магнитопровод (единственным ограничением на длину магнитопровода является необходимость охлаждать сверхпроводящую оболочку до криогенных температур).
Магнитопроводы можно использовать для других целей. Например, в геометрически сужающемся магнитопроводе можно уменьшить пространственные размеры выходной области, что позволит получать наноразмерные биты в магнитных носителях. Магнитопроводы могут быть использованы как для создания более однородных полей, так и создания полей с большими градиентами. Наконец, магнитопроводы могут быть полезны для квантовой обработки информации, для которой требуется точечные манипуляции с квантовыми системами.
Источник информации: