Onderzoekers TU Delft bouwen sensor van 11 atomen lang

Wetenschappers van de TU Delft hebben een atomaire sensor ontwikkeld die in staat is om magnetische golven te registreren. De sensor van elf atomen kan detecteren en onthouden of een magnetische golf gepasseerd is.

De onderzoekers verbonden hun sensor met een 'draad' van negen magnetische atomen, waar magnetische golven doorheen werden verstuurd. De sensor gebruikt een enkel atoom om zo'n golf op te vangen en enkele atomen in de reeks van elf lezen die registratie vervolgens uit.

In een begeleidende afbeelding van een tunnelmicroscoop toont de TU Delft hoe deze combinatie van antenne en uitleesmechanische het geheugen vormt. Verder zijn er enkele atomen die als 'resetknop' dienen. De wetenschappers willen met hun vinding het gedrag van magneetgolven bestuderen. Die zijn lastig te onderzoeken omdat ze in enkele nanoseconden verdwijnen en door quantummechanische eigenschappen meerdere richtingen tegelijk op kunnen gaan.

Bij vervolgonderzoek willen ze testen met ingewikkelder schakelingen om zo meer inzicht te krijgen in het gedrag van spintronica. Dit onderzoeksgebied richt zich op het gebruik van de spin van elektronen voor de verwerking van data, wat in de toekomst kan helpen bij het ontwikkelen van zuinigere chips.

De onderzoekers hebben hun werk gepubliceerd onder de titel Remote detection and recording of atomic-scale spin dynamics in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications Physics.

Meetapparaatje TU Delft sensor atomen

Door Olaf van Miltenburg

Nieuwscoördinator

28-05-2020 • 18:05

69

Reacties (69)

69
66
41
15
4
11
Wijzig sortering
Hallo!

Mijn naam is Robbie Elbertse, gedeelte eerste auteur van de paper. Ik ben op dit moment aan het eten, maar ik zal daarna vragen kunnen beantwoorden als die er zijn :). Ik zag al wat vragen, daar zal ik straks op reageren.
Hier een leek wat betreft dit onderwerp. Voor mijn beeldvorming: hoe wordt een atoom afgevangen en in een reeks gezet? Het is zo miniscuul maar is het eigenlijk te vergelijken met legoblokken? Gewoon de juiste pakken en naast elkaar zetten of denk ik nu te makkelijk :+ ?
Verwijderd @AOC28 mei 2020 21:33
Het is precies zoals je het zegt!
We hebben een hele scherpe naald (tot 1 atoom scherp), en gebruiken die om atomen op te pakken en neer te leggen, zoals legoblokken. Het enige verschil is dat je met legoblokken de hoogte in kan bouwen, dat gaat nog lastig met individuele atomen.
Verwijderd @AOC28 mei 2020 20:59
Zonder onder @Verwijderd's duiven te willen schieten, kan je alvast eens hier naar kijken. Ik vermoed daar TU Delft (mede door wat er zoal in Eindhoven (ASML) gaande is) de onderzoekers en tools heeft om dit gewoonweg ter plaatse ook te doen.
Dat is inderdaad een mooi resultaat. Zie ook de Quantum Corral en A Boy And His Atom
Ik denk dat voor de acceptatie van en inzicht in dit soort onderzoek het goed zou zijn dat dit standaard leerstof wordt in alle Nederlandse (technische) scholen. Dat de technologie ook beschikbaar wordt gesteld voor een breed publiek. Desnoods gaat dit gemoeid met erg veel overheidsgeld. Dan moet dat maar.

Wat jullie gemaakt hebben is ontzettend interessant. Vermoedelijk zouden er veel burgers zijn die kunnen bijdragen wanneer de barriere kleiner zou zijn? Vermoedelijk zou er ook veel, minder nuttig zijn. Vermoedelijk moest men het maar eens proberen? Zowel in kennis als in techniek en apparatuur.

Dat je jullie werk en paper hier op deze toegankelijke manier publiceert vind ik dan ook geweldig (ik weet dat er in het Eindhovense wel vaker presentaties gehouden worden, dat er maar weinig geheimzinnig aan is, maar het hier op Tweakers krijgen maakt het nog meer toegankelijker).

Ik zou jullie willen bedanken. Goed werk.
Ik ben sowieso voor meer geld voor onderwijs en onderzoek - maar dat zal je vast niets verbazen, haha.
Als ik mij goed kan herinneren van mijn bijlestijden is de quantum corral al in 6VWO Natuurkunde boeken te zien - gelukkig!

Wat betreft het beschikbaar stellen van deze technologie tot het bredere publiek: over het algemeen ben ik het met je eens. Echter zullen de kosten wel heel snel heel hoog zijn: al snel miljoenen per machine. En als er iemand dan dingen gaat proberen zonder er al te veel van af te weten dan kan je al snel die miljoenen euro door de toilet spoelen. Dit soort machines zijn niet bedoelt voor een "general audience" omdat er de user friendliness er niet voor is (welke consument laat je zomaar even met 9 Tesla spelen?). Ook het interpreteren van de data is niet appeltje-eitje. Dus tenzij een burger een jaar lang specifiek hiervoor wilt studeren, denk ik niet dat hier veel toekomst in zit. Het is die barriere waar je het over hebt die inderdaad erg groot is: zowel experimenteel als qua begrip.

Mocht de overheid hier veel geld tegen aan willen gooien zou ik er graag aan willen meewerken - dat wel. Of het een succes wordt: ik denk het niet, maar het is het proberen waard!

Ik vind het sowieso belangrijk dat het werk dat ik doe met overheid geld ook voor the general audience bereikbaar is. Zo is alle data van mijn paper ook openlijk toegangbaar. Dat is voor mij erg belangrijk.
Wat betreft het beschikbaar stellen van deze technologie tot het bredere publiek: over het algemeen ben ik het met je eens. Echter zullen de kosten wel heel snel heel hoog zijn: al snel miljoenen per machine.
ASML & Co. worden voldoende geholpen en gesubsidiëerd (overigens terecht) door de Nederlandse overheid om akkoord te mogen gaan met zulke toestellen beschikbaar te stellen voor het onderwijs.
En als er iemand dan dingen gaat proberen zonder er al te veel van af te weten dan kan je al snel die miljoenen euro door de toilet spoelen.
Daarom dat er professoren (van universiteiten) en medewerkers van die bedrijven aanwezig moeten zijn (betaald, door de overheid) om één en ander in goede banen te leiden (voor te onderzoeken of het zinnig is, te helpen bij het bedenken van ideëen om uit te proberen. En zo verder)
Dit soort machines zijn niet bedoelt voor een "general audience" omdat er de user friendliness er niet voor is (welke consument laat je zomaar even met 9 Tesla spelen?). Ook het interpreteren van de data is niet appeltje-eitje. Dus tenzij een burger een jaar lang specifiek hiervoor wilt studeren, denk ik niet dat hier veel toekomst in zit. Het is die barriere waar je het over hebt die inderdaad erg groot is: zowel experimenteel als qua begrip
Ditto. Men moet vanuit de overheid het lef hebben om de experts te betalen om mee te gaan in het onderwijs om onze jonge mensen vooruit te helpen. Met alle aspecten die je hier opsomt.
Mocht de overheid hier veel geld tegen aan willen gooien zou ik er graag aan willen meewerken - dat wel. Of het een succes wordt: ik denk het niet, maar het is het proberen waard!
Eens. Laten we daar voor pleiten. En de betrokken politici dat eerlijk vertellen: het zal een onwaarschijnlijk grote verspilling zijn. Maar. Wat er kan uitkomen kan de mensheid verbeteren.

En geld? Geld kunnen we bijdrukken. Kennis niet.
Ik vind het sowieso belangrijk dat het werk dat ik doe met overheid geld ook voor the general audience bereikbaar is. Zo is alle data van mijn paper ook openlijk toegangbaar. Dat is voor mij erg belangrijk.
En dat heb je deze keer erg goed aangepakt. Ik ben je daar erg dankbaar voor.
Speelt quantumonzekerheid hier ook? M.a.w. wordt na de meting (en de registratie door jullie rest-atomen die de meting registreren) de gemeten golf een particle? Wanneer jullie de registratie (met de restatomen) niet doen, blijft de (ongemeten) golf dan een golf (indien men de opstelling in een perfect vaccuum plaatst, en zo verder)?

ps. Ik heb nog niet de tijd gehad je paper door te nemen. Misschien doe ik dat nog wel eens.
[1] Niet zo zeer quantumonzekerheid (zie Heisenberg), maar wel andere quantumkernmerken zoals superpositie.
[2] De gemeten golf wordt niet een particle. Wat ik moet opmerken is dat de magnetische golf waar we het over hebben een kwasi-deeltje is, ipv een gewoon deeltje.
[3] De ongemeten golf in dit geval zal niet lang een golf blijven: het substraat heeft teveel uitwisseling van elektronen met de ijzeratomen zodanig dat de gold vernietigd wordt binnen 10-20 ps. Als het zich in een perfect vacuum bevindt, dan JA, de golf zal oneindig doorgaan: de berekeningen die we hebben gedaan gaan uit van zo'n perfect vaccuum (die na 0-20ps breekt), en de resultaten daarvan komen mooi overeen met de experimentele resultaten.
Hi Wobzter, ontzettend gaaf onderzoek! Maak in de toekomst is een uitstap naar de onderzoeken van Scholes, https://chemistry.princeton.edu/faculty/scholes. Veel raakvlakken te bedenken.
Hallo! Er zijn al redelijk veel STM groepen die zch focussen op moleculen, eventueel samen met laserpulsen. We hadden laatst een paper besproken die laserpulses van femtoseconden kon brengen tot een oppervlakte! Wij zullen ons voorlopig blijven focussen op enkele atomen en atomaire structuren. Laserpulsen worden ook vaak in combinatie met AFM gebruikt.
Bedankt voor je reactie! En klopt ook helemaal. Hier nog een leuk recent artikel uit nature:
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0570-6
Wacht, kan iemand uitleggen hoe dit apparaat van 11 atomen überhaupt werkt?

Uit het artikel is het duidelijk dat er ijzeratomen worden gebruikt en dat op een of andere manier deze (2) verschillende states kunnen hebben, en dat de atomen achter de sensor-atoom deze state enkele seconden kunnen vasthouden. Verder kom ik niet echt.
Verwijderd @ikt28 mei 2020 20:34
Hallo! Dank je voor de interesse! Ik heb een korte uitleg hier gegeven: https://www.reddit.com/r/...sting_of_only_11/fs044gm/

Een nóg kortere summary is dit:

De ijzeratomen kunnen (in principe) in twee states zijn. Noord en Zuid. Elk atoom voelt wat de state is van zijn buren (binnen een chain moeten* ze tegenovergesteld zijn, tussen chains willen ze gelijk zijn). Doordat de input en reset oneven zijn zullen hun buitenste (die als buren voor de even chain gelden) altijd Noord staan. Dit zorgt ervoor dat de 8 in het midden in twee states kan zijn die beiden evenveel energie hebben. Zodra er vanuit de input een magnetische golf komt, zijn deze twee states niet meer van dezelfde energie en wilt de 8 naar zijn laagste energie. We zetten het experiment zó op dat dat resulteerd in een switch tussen de twee states. Dus wat we doen is:

(1) Zet de 8 in de juiste state
(2) Breng de naald (zie reactie van g0tanks) naar een input atoom en initieer een magnetische golf
(3) Ga met de naald naar de 8 en bepaal of de 8 geswitcht is. Zo ja: de magnetische golf heeft het einde van de input chain bereikt! Zo niet: dan niet!
(4) Als de 8 geswitcht is, switch hem weer terug met de reset (zelfde idee - net zo lang dat hij geswitcht is).

Het is dan interessant om te zien vanaf hoe ver (aantal atomen) je zo'n magnetische golf kan initiëren zodanig dat het de 8 switcht. Dit vertelt ons meer over hoe die magnetische golven zich in de input chain bewegen (en ook hoe lang ze blijven leven).

* = moeten is een sterk woord, ze willen het veel grager.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 18:33]

Bedankt voor je uitleg! De post op reddit maakt het ook een stuk duidelijker :)

Dus als ik het goed begrijp, worden de 8 atomen atomen op hun kantelpunt gehouden door de opzet van het experiment, en kan een externe input ervoor zorgen dat deze naar de ene of de andere kant "klapt".

Geweldig wat jullie op zo'n schaal kunnen doen.
Verwijderd @ikt28 mei 2020 20:51
Deze moeten we inkaderen voor het nageslacht:
Regarding the input: we have also performed experiments with a chain of 3 and 5 atoms as input. But the chain of 9 looked the coolest.
Verwijderd @ikt28 mei 2020 21:36
Precies! Het is een mousetrap die we neerzetten. Of, nouja... een magnetic wave trap.
Ik snap het sowieso niet. Zijn die ronde dingen nou letterlijk atomen? Dat is toch never nooit zichtbaar?
Het plaatje dat je ziet is afkomstig van een Scanneling tunneling microscope (STM). Deze apparaten kunnen extreem hoge resoluties halen (~0,1 nm) waardoor het inderdaad mogelijk is om individuele atomen te zien. In deze context is 'zien' niet zoals we dat dagelijks doen (reflectie van zichtbaar licht). De naald van de STM is slechts één enkel atoom groot. Zodra de naald dichtbij een oppervlak komt gaat er een stroom lopen omdat elektronen via quantum tunneling de afstand tussen de naald en het oppervlak kunnen overbruggen. Door de stroomsterkte te meten kan er een beeld worden gegenereerd (kort door de bocht).
Bizar.. Bedankt voor de info!
Inderdaad, de kleinste dingen 'zie' je niet met licht of straling, maar door er aan te 'voelen' met iets wat er mechanisch over heen en weer beweegt.
Het klinkt paradoxaal, maar hangt vast samen met de golfeigenschappen van licht, elektronen en andere deeltjes. Zwaarder deeltje betekent kleinere golf betekent scherper beeld.
Ook na het lezen van het bron artikel is het me niet duidelijk waarom de zeer kleine omvang hier een voordeel is. Kan iemand dat uitleggen?
Omdat we elektronica steeds kleiner maken (tot een enkel atoom aan toe bij quantum computers) spelen individuele atomen en diens magnetische velden een steeds grotere rol.

De huidige theorie vertelt vanalles hoe de kleine structuren zich zouden moeten gedragen, maar dat daarwerkelijk meten is een probleem.

De huidige sensoren zijn te groot, waardoor je een globaal magnetisch veld meet (bijv een hele grote groep atomen bij elkaar). Daarnaast zijn er al sensoren die magnetische velden van individuele atomen kunnen meten, maar die hebben 1 heel groot nadeel. In dat geval kan er altijd maar in 1 richting worden gemeten. Onderzoekers bepalen dan vooraf een meetrichting, voeren de metingen uit en weten dan hoe de spin zich gedroeg in die 1ne richting. De andere richtingen zijn irrelevant geworden, omdat de meting het atoom dwingt zich te rangschikken naar die ene meetrichting.

Met deze kleine sensoren kunnen van veel kleinere structeren (lees atomen) de magnetische effecten worden gemeten. Door ze vervolgens ook nog eens in grids met verschillende orientaties te leggen kan naast een lokaal veld, ook de lokale richting bepaald worden. Dat gecombineerd met het feit dat de sensoren ook nog eens razendsnel zijn geeft onderzoeker de mogelijkheid om een beter begrip te kunnen krijgen hoe hele kleine atomaire structeren werken (magnetisch gezien). Vooral hoe de spin van een enkel atoom zich gedraagd over tijd is zeer interessant en dat kan dan weer belangrijke ontwikkelingen te weeg brengen.
Ik wil hierbij toevoegen dat onze sensor ook maar in één meetrichting meet - dus dat is niet anders in dit geval. Wel is ons meetsysteem vele malen kleiner, en daarmee te integreren. We hebben zelfs zitten kijken naar het gebruiken van deze sensor als input voor de volgende sensor. Dit werkt omdat de sensor van dezelfde schaal is dat wat je meet.

Voor ons het "probleem" dat we wilde oplossen zit hem in het probleem dat we niet twee dingen tegelijk konden doen: zowel het meten van de magnetische golven als het initiëren van die golven. Althans - dat kan wel, maar alleen op hetzelfde atoom. Met deze sensor kunnen we op atoom A een golf starten en met de sensor kijken of die atoom B heeft bereikt. Dus het feit dat de sensor een memory-unit heeft is een heel belangrijk punt voor ons.

We hebben bijvoorbeeld geleerd dat de magnetische golven in dit geval niet nanoseconden (zoals het artikel schrijft) maar zelfs picoseconden (~10 ps) in leven blijft. Wel moet ik opmerken dat dit afhankelijk van de omgeving is, dus in andere omgevingen (waar onze sensor niet direct te maken is - of wel - wie weet) kan dit wel in de nanoseconden liggen.
Maar als de sensor zoveel kleiner is zou je toch meerdere sensoren in andere oriëntaties kunnen plaatsen om meer richtingen te meten?
Dat klopt. We zitten inderdaad in die richting te denken. Ook zittten we te denken aan het gebruiken van de sensor als input via een perpendicular line naar de volgende sensor.

Maar ik wilde niet de claim ondersteunen dat deze sensor in zijn eentje meerdere richtingen kan meten.
Haha, ik kwam even niet op het woord! Mijn excuses!
Af en toe eens in het Nederlands aan je (Nederlandstalige) partner uitleggen waar je mee bezig bent helpt om je moedertaal niet te vergeten in het zovele waar je momenteel mee bezig bent (in de waas van al die talen waarin zich dat plaatsvindt).

Maar anderzijds doet die moedertaal er niet zoveel toe hoor. Doe nu maar gewoon. Dat is al goed genoeg.

Ps. Ik ben programmeur in Finland (voor Nokia), Duitsland en zo verder geweest. Op zekere momenten vergat ook ik mijn eigen Vlaamse talen wel eens. Dat kwam bij mijn broer vreemd (en soms onterecht vijandig) over. Maarja. Mensenhoofdjes hebben maar zoveel ruimte voor zaken die vooraan geevalueerd moeten worden. Het is, vind ik, prima om je moedertaal een paar jaar te verwaarlozen. Het komt wel terug. Je bent verstandig genoeg om dat verlies aan informatie met een factor vier of vijf terug te krijgen. Werk nu maar je ideëen uit. Over een paar jaar zullen de journalisten het moeten doen met wat er overblijft van je Nederlands.
Het scheelt dat mijn partner niet Nederlandstalig maar Spaanstalig is ;). Mijn broer heeft lange tijd in Ethiopie gewoond, zijn Nederlands was ook een beetje verwaterd. Maar na langere tijd weer in Nederland te wonen is dat weer terug gekomen, uiteraard.

Zolang ik mijzelf maar begrijpbaar kan maken in de talen die ik spreek, en ik tenminste in het Engels hoge kwaliteit tekst kan leveren, vind ik het allemaal prima.

Hoe is het in Finland qua taal? Spreek je vooral Fins? Of toch veel Engels? Fins zal wel lastig zijn als Oeraalse taal.
Vooral Engels. In de sauna's praten de Finnen tegen elkaar Fins tot vlak voor ze je vragen, terwijl jij buitenadem bent, omdat je in hun godverdomme sauna zit, naast de meetingroom, of je nog eens kan herhalen wat je standpunt was.

Je herhaalt dat dan. En aan de hand van hoe fel je blijft proberen maken de Finnen op of je echt wel serieus bent. Iemand die niet serieus is houdt het namelijk niet uit in die situatie.

In de jaren dat ik daar was bleek er een Uil genest te zijn in hun voetbalstadium. Ze vonden dat erg belangrijk toen: hun uil had namelijk uitgevlogen op het speelveld van het voetbalstadiuem terwijl België tegen Finland speelde. Zij waren blijkbaar erg bang voor ons elftal. Maar hunne uil kwam daar dus een stokje voor steken.

Maar eigenlijk. De Finse mentaliteit was vooral: hoe kunnen we op één en ander voorbereid zijn.

Ik vroeg mijn project-owner ooit: waarom hebben jullie, Finnen, nog nooit een Finse astronaut opgestuurd naar het ISS? Zijn antwoord was (hij was een hooggeplaatst iemand bij Nokia, toen - m.a.w.. hij zou wel eens inspraak daarover gehad kunnen hebben): omdat er op het ISS geen sauna is. Finnen willen een zekere zekerheid hebben, alvorens ze ergens vastgoed zetten: een kachel.

Ik kan er eindeloos over doorgaan. Maar: Denk er eens zelf over na. :-)

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 18:33]

Elektronische dataverwerking zou in theorie veel efficiënter kunnen door over te stappen op spintronica. Hierbij gebruik je geen elektrische signalen voor het versturen van gegevens, maar magnetische signalen.

Uit de bron hoor, ik snap het nog niet. :+
Klopt!
Één heel groot voordeel van spintronica is dat er geen massa vervoerd wordt, zoals bij elektronica (waar elektronen massa hebben). Zie het als het volgende: je maakt een mensenlijke ketting van 100 mensen, wat dus zo'n 100m lang is. In het geval van elektronica pakt de eerste een bal en geeft die door: de bal is het elektron. Iedere keer dat de bal wordt overgedragen kan er een beetje wrijving ontstaan; dit veroorzaakt warmte. In het geval van spintronica wordt er niet een bal overgedragen, maar doet de hele slinger een "wave". Er wordt geen massa verplaatst van links naar rechts, maar er wordt wel informatie overgedragen van links naar rechts. (De analogie werkt tot daar aan toe, dus zoek er alsjeblieft niet meer interpretatie uit).
Holy cow, da's ontzettend vet. Goede uitleg, dankjewel.
Bij vervolgonderzoek willen ze testen met ingewikkelder schakelingen om zo meer inzicht te krijgen in het gedrag van spintronica. Dit onderzoeksgebied richt zich op het gebruik van de spin van elektronica voor verwerking van data, wat in de toekomst kan helpen bij het ontwikkelen van zuiniger chips.
M.a.w., het is een stap naar een hoger doel...
Nou kijk aanvankelijk was het onderzoek gericht op...

Pff who am I kidding.

Nope geen idee sorrie... :P
The device contains a memory element that can be consulted seconds after detection, similar in functionality to e.g. a single photon detector.

Kunnen de deeltjes FE zo ieniemienie klein nu nog beter meetbaar met elkaar verstrengeld zijn en is dit middels een x afstand te meten? Zo ja, wat is dan de denkbare latency?
Wat bedoel je met FE?

In zekere zin is de hele structuur verstrengeld (9+11 atomen). Alleen wordt de verstrengeling iedere picoseconde verbroken door elektronen uit het substraat.
Met andere woorden de werking om een reeks op te zetten en te gebruiken om te rekenen is langer dan een mogelijke te meten verstrengeling?
Je zou de golf als een soort verstrengeling kunnen zien (om hoewel ik het liever gewoon beschouw als een golf). Die golf heeft het tot 9 atomen ver weg gered. Wellicht dat hij verder zou gaan - maar dat hebben we nog niet kunnen meten.
De eigenschappen van fero FE zal mogelijk anders zijn dan PB lood etc.
Aah, Fe en Pb. Je hebt gelijk. We hebben hier specifiek voor Fe gekozen zodat bepaalde couple strengths goed uitkomen.
Ik ga jullie artikel meerder keren proberen te lezen en quantummechanica is voor mij hogere wiskunde. Alhoewel ik wel begrijp dat de mogelijkheden niet mis zijn. In ieder geval, niet geschoten is altijd mis.
Ik zou je willen aanraden: "introduction to quantum mechanics griffiths"
Bedankt en succes. Komt er mogelijk een vervolg met een video-item?

edit: boek gevonden en “ready to read“

[Reactie gewijzigd door DefaultError op 22 juli 2024 18:33]

Hallp.

U vraagt, wij leveren: https://youtu.be/isdDEIxuN64
Ik heb hier nu Brian Greene - De ontrafeling van de kosmos als paperback van mijn eega. Dank nogmaals.

Edit: gezien, tof item!

[Reactie gewijzigd door DefaultError op 22 juli 2024 18:33]

Echt kudo's. Heel cool dit, super mooi werk.

Hoe verwacht je het (in theorie) te schalen naar andere elementen?
En hebben jullie het "makkelijkste" element gekozen om te meten of het meest stabiele in feedback?
We hebben deze elementen gekozen omdat we bekend zijn met het bouw process.

Het huidige design werkt overigens niet op een 3/2-spin deeltje. De anderen wel.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 22 juli 2024 18:33]

lijkt me dat zon atoom-schakeling ook veel gevoeliger is voor het minste of geringste aan magnetische golven?
Bedoel je elektromagnetische golven? Of puur magnetische golven zoals in het experiment inderdaad gebeurt?
Er zijn een paar belangrijke verschillen tussen permanente magneten en elektromagneten.
Ten eerste, en mogelijk het meest relevant in termen van hun gebruik, is dat een elektromagneet kan worden in- en uitgeschakeld, terwijl een permanente magneet, zoals de naam doet vermoeden, permanent is. Ten tweede kan de polariteit van een elektromagneet worden omgekeerd (door de richting van de stroom die er doorheen stroomt te veranderen), waardoor deze geschikt is voor gebruik in motoren en het genereren van beweging. Permanente magneten hebben intussen overal dezelfde polariteit.
Ten slotte kan de kracht van een elektromagneet worden geregeld door de stroom die door de spoel / draad stroomt te veranderen, terwijl een permanente magneet opnieuw dezelfde sterkte heeft, ongeacht de externe krachten.
Dat klopt zeker. Op de schaal waar deze paper over gaat hebben we het over geen van beiden, of in ieder geval meer de eerste.

De "equilibrium" situatie is de permanente magneet beschrijving. De magnetische golf is een golf in de richting van die magneetjes, zie dit plaatje.

De elektromagneet waar je het over hebt maakt gebruik van Maxwell's equations, waarbij een stroom van elektronen een magnetisch veld verwerkt. We hebben in ons geval niet een grote stroom van elektronen; vooral niet in vergelijking met een extern magnetisch veld dat we maken (1.5T - vergelijkbaar met een MRI scanner).
Kooi van ijzer, nikkel of kobalt om de schakeling en het lijkt me dat je redelijk veilig zit. (moet uiteraard het magnetische veld wat je wil meten wel in diezelfde kooi zitten)

[Reactie gewijzigd door pagani op 22 juli 2024 18:33]

Mijn eerste gedacht hierbij is dat we steeds meer richting ons eigen zenuwstelsel gaan. We gaan steeds meer onze hersenen nabootsen met dit soort dingen.
Alleen is een dendriet of neuron "iets" groter dan een atoom of 8 ;)
Niet helemaal, ik heb bijvoorbeeld 2 hersencellen, de ene onthoudt één ding en de andere... die eh.....
..regelt de voortplanting
Pff. Ik heb er een voor slaap, een voor drank, een voor vrouwen, een voor eten. Get on my level.
Doet me denken aan een oud “dom blondje” mopje.

Waarom heeft een dom blondje één hersencel meer dan een koe?
Anders zou ze de hele woonkamer onder schijten.
Jammer dat je de punchline verkloot.
Anders zou ze de hele keuken onder schijten.
Toch een belangrijk detail ;)
? Dat was toch de te lange ketting mop?

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.