Ученые создали магнитный шар-невидимку

Схематическое строение устройства, позволяющего скрывать объекты от электромагнитного поля.

Изображение: Zhu, et al. 2015 Nature Communications

Группа ученых из Чжэцзянского университета разработали устройство, позволяющее скрывать магнитные объекты от внешнего магнитного поля. Устройство представляет собой двухслойный шар, в центр которого помещен скрываемый объект. Первый (внутренний) слой сверхпроводящий, второй слой ферромагнетика. Результаты работы опубликованы в Nature Communications.

В качестве сверхпроводника для создания прототипа ученые выбрали две монокристаллические полусферы иттрийбарийкупрата (один из самых известных высокотемпературных сверхпроводников последнего времени, также известный как 123), а в качестве ферромагнетика — композит из никель-цинкового феррита и парафина. Радиус внешней сферы из ферромагнетика составил 15 миллиметров.

Эти два материала обладают противоположными магнитными свойствами: слой ферромагнетика концентрирует внутри себя линии напряженности поля, в то время как сверхпроводник наоборот выталкивает их из своего объема. При оптимальном подборе материалов и размеров, конечное устройство становится как бы прозрачным для магнитного поля, т.е. не искажает его. Предложенное группой устройство способно скрывать магнитные вещества от постоянного и переменного внешнего магнитного поля, причем диапазон частот для переменного поля очень широк: заявленный учеными рабочий интервал составляет от нуля до 250 килогерц.


Впервые подобный метод укрытия объектов от электромагнитного поля предложила группа словацких и испанских ученых в 2012 году. Тогда ученые доказали саму теоретическую возможность подобного явления, а также экспериментально продемонстрировали его в постоянном магнитном поле.

К недостаткам данного способа относится необходимость поддержания устройства при температуре жидкого азота (иначе сверхпроводник не является таковым). Также исследователи пока не изучили эффективность укрытия в случае, если зондирующее магнитное поле пространственно неоднородно.

Подобный магнитный шар-невидимка может иметь применение в биологических экспериментах, защите магниточувствительного оборудования, а также для укрытия различных объектов от металлодетекторов.

Евгений Анохин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.