พบแม่เหล็กชนิดใหม่ในยูเรเนียม สลับสถานะเร็วกว่าปกติ เชื่อใช้กับวงการคอมได้ในอนาคต

เป็นเรื่องที่หลายๆ คนทราบกันว่าอิเล็กตรอนเป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของสสารทุกอย่างในจักรวาล ซึ่งตามปกติแล้วอนุภาคเล็กๆ เหล่านี้จะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีขั้วบวกขั้วลบขึ้นมาภายในสสารที่มีมันเป็นองค์ประกอบ

ในวัตถุทั่วไปสนามแม่เหล็กเหล่านี้จะชี้ไปแบบมั่วๆ ทำให้ความเป็นแม่เหล็กลบล้างกันเอง (เป็นเหตุผลที่ร่างกายมนุษย์ไม่กลายเป็นแม่เหล็กขนาดใหญ่ไป) และหากสนามแม่เหล็กชี้ไปในทางเดียวกัน วัตถุชิ้นนั้นๆ ก็จะมีสภาพเป็นแม่เหล็กไป

เรื่องที่กล่าวมานี้คือการทำงานตามปกติของอิเล็กตรอนในวัตถุต่างๆ ที่นักวิทยาศาสตร์รู้จักกัน แต่แล้วเมื่อล่าสุดนี้เองนักวิทยาศาสตร์กลับพบกับการเรียงตัวของอิเล็กตรอนที่ไม่น่าจะเป็นได้ ซึ่งจะทำให้เกิดแม่เหล็กรูปแบบใหม่ที่เราไม่เคยรู้จักมาก่อนเข้าเสียแล้ว

โดยนี่เป็นการค้นพบที่เกิดขึ้นกับสารประกอบยูเรเนียมที่มีชื่อว่า “USb2” สารประกอบที่มีการเรียงตัวของอิเล็กตรอนในรูปแบบที่แม้จะไม่ได้เรียงตัวไปในทิศทางเดียวกัน แต่กลับมีความสามารถที่จะเป็นแม่เหล็กได้

ภาพเปรียบเทียบการเรียงตัวของอิเล็กตรอนในวัตถุทั่วไป กับของ USb2

นั่นเพราะ USb2 มี อิเล็กตรอนที่เรียงตัวในรูปแบบที่เรียกกันว่า “Spin Excitons” ซึ่งมีสภาพเป็นกึ่งอนุภาค (Quasiparticle) และหากสภาวะภายนอกเหมาะสม มันก็จะสามารถมีสถานะคล้ายแม่เหล็กได้อย่างรวดเร็ว

หากจะพูดให้เข้าใจได้ง่ายๆ ก็คือสารประกอบ USb2 จะสามารถเปลี่ยนสภาพเป็นแม่เหล็กได้ในเสี้ยวพริบตา และจะกลับเป็นสารปกติในเวลาใกล้เคียงกัน ซึ่งนับว่าเร็วกว่าการใช้ไฟฟ้าเปลี่ยนเหล็กเป็นแม่เหล็กธรรมดามากนั่นเอง

ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งชื่อการเรียงตัวของแม่เหล็กแบบนี้ว่า “Singlet-Based” และอธิบายว่าความเร็วในการสลับสถานะแม่เหล็กของสารประกอบแบบนี้อาจทำให้ในอนาคตเราสามารถพัฒนาคอมพิวเตอร์ (ที่เก็บข้อมูลโดยการเปิดปิดแม่เหล็ก) ให้สามารถทำงานได้เร็วยิ่งขึ้นยิ่งกว่าในปัจจุบันก็เป็นได้

ที่มา livescience, newscientist