Странные металлы помогут ученым разгадать, как формируется магнитное поле Земли

Динамо-эффект, генерирующий магнитное притяжение на Земле, может появляться и в полуметаллах Вейля.

Странные материалы, называемые полуметаллами Вейля, могут помочь нам наконец-то понять, как Земля генерирует свое магнитное поле.

Эти соединения способны создавать динамо-эффект, — эффект самогенерации магнитного поля при определённом движении проводящей жидкости, собщила команда ученых в Physical Review Letters.

Странные металлы помогут ученым разгадать, как формируется магнитное поле Земли
Иллюстрация магнитного поля Земли — GODDARD SPACE FLIGHT CENTER/NASA

Динамо довольно часто встречается во Вселенной. Именно оно создает магнитное поле Земли, Солнца и других звезд, планет и галактик. Но ученые до сих пор не разобрались, как именно динамо создает магнитное поле.

К сожалению, создать динамо в лаборатории не так-то просто. Для этого ученые быстро вращают гигантские цистерны с жидким металлом, например, натрием.

Открытые в 2015 году полуметаллы Вейля являются топологическим материалом. То есть их поведение описывается топологией, наукой о фигурах вроде бубликов и узлов. Электроны в полуметаллах Вейла двигаются так, словно у них нет массы.

Исследователи выяснили, что внутри этих полуметаллов электроны ведут себя согласно системе уравнений, описывающих поведение создающих динамо жидкостей. Расчеты команды позволяют сделать вывод, что в правильных условиях нам удастся получить динамо-эффект из твердых полуметаллов Вейля.

Скорее всего такие металлы будет проще создавать в лаборатории, так как для них не требуются гигантские цистерны. Вместо жидких металлов будут двигаться электроны в небольших кусках полуметаллов Вейля.

Результат пока что чисто теоретический. Но если идея сработает, ученые смогут использовать полуметаллы Вейля для воспроизведения условий внутри Земли. 

И тогда у нас появится шанс лучше разобраться в механике формирования магнитных полей небесных тел.

| Читайте также: БАК дразнит открытием новой частицы. Для объяснения ее существования может понадобиться новая физика (время чтения ~5 минут)

 — 

Исследование было опубликовано в Physical Review Letters.