{"id":715,"date":"2009-09-03T22:53:31","date_gmt":"2009-09-04T01:53:31","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/chivononpo\/2009\/09\/enfim_monopolos_magneticos\/"},"modified":"2009-09-03T22:53:31","modified_gmt":"2009-09-04T01:53:31","slug":"enfim_monopolos_magneticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/chivononpo\/2009\/09\/03\/enfim_monopolos_magneticos\/","title":{"rendered":"Enfim, monopolos magn\u00e9ticos!"},"content":{"rendered":"
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Helmholtz Association of German Research Centres<\/a><\/span><\/p>\n

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Pela primeira vez monopolos magn\u00e9ticos s\u00e3o detectados em um magneto real<\/h1>\n

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\nIMAGEM:<\/b><\/span><\/a>
\nBastian Klemke e Jonathan Morris operam os instrumeno E2  do Reator de Pesquisa no HZB em Berlim.<\/span>
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Cr\u00e9ditos e imagem ampliada.<\/a><\/span><\/font><\/p>\n<\/td>\n

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Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Berlin f\u00fcr Materialien und
\nEnergie conseguiram, em coopera\u00e7\u00e3o com colegas de Dresden, St. Andrews,
\nLa Plata e Oxford, observar pela primeira vez monopolos magn\u00e9ticos e a maneira pela qual eles emergem em um material real. Eles publicam esse resultado em Science <\/i> dentro do website Science <\/i>Express em 3 de setembro.<\/p>\n

Monopolos magn\u00e9ticos s\u00e3o part\u00edculas hipot\u00e9ticas propostas pelos f\u00edsicos que t\u00eam um \u00fanico polo magn\u00e9tico – um polo Sul, ou um polo Norte. No mundo material isso seria realmente surpreendente porque as part\u00edculas magn\u00e9ticas s\u00e3o normalmente observadas como dipolos – os polos Norte e Sul combinados. No entanto, existem diversas teorias que predizem a exist\u00eancia de monopolos. Entre outros, em 1931 o f\u00edsico Paul Dirac foi levado por seus c\u00e1lculos \u00e0 conclus\u00e3o de que monopolos magn\u00e9ticos poderiam existir nas extremidades de tubos – chamados de Cordas de Dirac – que conduzem um campo magn\u00e9tico. At\u00e9 agora, nenhum monopolo tinha sido detectado.<\/p>\n

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\nIMAGEM:<\/b><\/span><\/a> Impress\u00e3o art\u00edsitca de um “espaguete de spins” de cordas de Dirac.<\/span>
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Jonathan Morris, Alan Tennant e colegas
\n(HZB) realizaram uma experi\u00earncia de espalhamento de n\u00eautrons no reator de pesquisas de Berlin. O material sob investiga\u00e7\u00e3o era um \u00fanico cristal de Titanato de Dispr\u00f3sio. Este material se cristaliza em uma geometria not\u00e1vel, a assim chamada estrutura-pirocl\u00f3rica (pyrochlore-lattice<\/i>). Com o aux\u00edlio do espalhamento de n\u00eautrons, Morris e Tennant mostram que os momentos magn\u00e9ticos dentro do material se reorganizaram no assim chamado “Espaguete-de-Spins” (“Spin-Spaghetti”<\/i>).  Esse nome vem do ordenamento dos pr\u00f3prios dipolos, de forma tal que surge uma rede de tubos contorcidos (cordas), atrav\u00e9s dos quais passa o fluxo magn\u00e9tico. Estes podem ser tornados vis\u00edveis atrav\u00e9s de sua intera\u00e7\u00e3o com os n\u00eautrons que t\u00eam, eles mesmos, um momento magn\u00e9tico. Dessa forma, os n\u00eautrons se espalham de uma forma que reproduz os momentos das cordas.<\/p>\n

Durante as medi\u00e7\u00f5es do espalhamento dos n\u00eautrons, os pesquisadores aplicaram um campo magn\u00e9tico ao cristal. Com este campo eles podiam influenciar a siemetria e a orienta\u00e7\u00e3o das cordas. Dessa forma foi poss\u00edvel reduzir a densidade das redes de cordas e promover a dissocia\u00e7\u00e3o do monopolo. Como resultado, em temperaturas de 0,6 a 2 Kelvin, as cordas ficam vis\u00edveis e t\u00eam monopolos magn\u00e9ticos em suas extremidades.<\/p>\n

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\nIMAGEM:<\/b><\/span><\/a>
\nDiagrama esquem\u00e1tico da experi\u00eancia de espalhamento de n\u00eautrons.<\/span>
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Cr\u00e9ditos e imagem ampliada.<\/a><\/span><\/font><\/p>\n<\/td>\n

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A assinatura de um g\u00e1s feito desses monopolos foi igualmente observada, atrav\u00e9s do calor espec\u00edfico medido por Bastian
\nKlemke (HZB), fornecendo mais uma confirma\u00e7\u00e3o da exist\u00eancia dos monopolos e demonstrando que estes interagem da mesma forma que as cargas el\u00e9tricas.<\/p>\n

No presente trabalho, os pesquisadores atestam, pela primeira vez, a exist\u00eancia de monopolos como estados emergentes da mat\u00e9ria – isto \u00e9, que eles emergem de arranjos especias de dipolos e que s\u00e3o completamente diferentes dos constituentes do material. <\/p>\n

Em paralelo com este conhecimento fundamental, Jonathan Morris explica que existem implica\u00e7\u00f5es adicionais nos resultados:<\/p>\n

— Estamos relatando sobre novas e fundamentais propriedades da mat\u00e9ria. Essas propriedades s\u00e3o genericamente v\u00e1lidas para materiais com a mesma topologia, ou seja: para momentos magn\u00e9ticos na estrutura pirocl\u00f3rica. Isto pode ter grandes repercuss\u00f5es para o desenvolvimento de novas tecnologias. Mas, acima de tudo, \u00e9 a primeira vez que se observa a fracionaliza\u00e7\u00e3o em tr\u00eas dimens\u00f5es.<\/p>\n

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Artigo em Science<\/i> Express 3 de setembro de 2009:
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Dirac Strings and Magnetic Monopoles in Spin Ice<\/i><\/b> Dy2Ti2O7
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D.J.P. Morris, D.A. Tennant, S.A. Grigera, B. Klemke, C.
\nCastelnovo, R. Moessner, C. Czter-nasty, M. Meissner, K.C. Rule, J.-U.
\nHoffmann, K. Kiefer, S. Gerischer, D. Slobinsky e R.S. Perry<\/p>\n

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