Először demonstrálták az elektromosság mágneses megfelelőjét. Ahogy az elektronok áramlása elektromos áramot hoz létre, az északi és déli mágneses pólusok szabad barangolása mágneses "áramot" generál. Az eredmény elvezethet a "magnetronikához", amiből egy napon nanoméretű számítógép-memóriák születhetnek, írja a New Scientist.

A mágneseknek alapesetben két pólusuk van, melyek szétválaszthatatlanok. Ha félbevágunk egy mágnest, mindkét darabnál megmarad az északi és a déli pólus, ami akkor is igaz, ha valaki megpróbál atomjaira szétbontani egy mágnest. Ezek mindegyike egy-egy parányi mágnesként fog viselkedni, megtartva mindkét pólusát.

A fizikusok elméletei szerint azonban egy kristályos anyag, az úgynevezett spinjég belsejében létrehozhatók mágneses monopólusok. A különálló atomok továbbra is kétpólusúak, a spinjégben a mágneses ionok, mint a holmium általában két-két befelé mutató északi és déli pólusú elrendezésben található meg a kristályszerkezet tetraéder alakú egységeiben. A hőmérséklet növelésével a holmiumion átbillenti perdületének (spin) irányát, ami két azonos típusú, szomszédos pólust eredményez. Egy kis többletenergiával az átbillent mágnes átbillenti szomszédját is, dominóhatást hozva létre, ami végig fut az anyagon. Az eredmény egy északi vagy egy déli pólus, ami szabadon vándorol a spinjégben.

A spinjégben található monopólusok nem azonosak a kozmikus monopólusokkal, azokkal az alapvető mágneses részecskékkel, amik elméletileg az ősrobbanásban születtek, észlelni azonban még nem sikerült őket.

A spinjég monopólusainak létezését már szeptemberben sikerült bizonyítani. amikor két fizikus csapat is neutronokkal bombázott egy titánium tartalmú összetevőkből álló, az abszolút nulla fok közeli hőmérsékletre lehűtött spinjeget. A neutronok viselkedése arra utalt, hogy a monopólusok jelen vannak az anyagban. Egy harmadik kutatócsoport újabb lépést tett előre: sikerült megmérniük a monopólusok mágneses "töltését", illetve első alkalommal mérték az elektromos áram mágneses megfelelőjét. A csapat a monopólusok mozgását és kölcsönhatását "magnetromosságnak" nevezte el.


A Nature szaklapban tálalt kísérletet a Londoni Nanotechnológiai Központ tudósa, Steven Bramwell professzor vezette, aki részt vett az egyik szeptemberi neutron kísérletben is, Tom Fennell, a Grenoble-i Laue-Langevin Intézet munkatársának csapatában. Bramwell csapata müonokat, az elektronok rövid életű rokonait injektálta a spinjégbe. A müonok bomlásukkor pozitronokat bocsátanak ki, melyek irányát befolyásolták a spinjégben jelen levő mágneses mezők. A müonok, illetve pozitronjaik változásai elárulták, hogy a monopólusok nem csupán jelen vannak, de mozognak is, mágneses áramot állítva elő.

A kísérletben a kutatóknak sikerült megmérni a mágneses töltés nagyságát is, eredmények szerint ez az érték angströmönként 5 Bohr-magneton, ami jól fedi az elmélet 4,6-es értékét. Az elektromos töltéssel ellentétben a monopólusok mágneses töltése változik a spinjég hőmérséklete és nyomása függvényében. Bramwell szerint egy nap a monopólusokkal a ma létező memóriáknál sokkal kompaktabbak állíthatók majd elő, akár atomi méretekig is eljuthatunk. "Még a korai szakaszokban járunk, de ki tudja milyen alkalmazásai lehetnek a magnetromosságnak 100 év múlva" - mondta.