More

    Teori Kuantum dalam Nanomagnets Levitate

    Eko Firmansah
    Eko Firmansahhttp://antinomi.org
    Interested in the fields of science, engineering, history, psychology, and philosophy.

    Artikel Terbaru

    Beberapa Catatan Tak Tuntas Tentang Kegilaan

    Konsep kegilaan, atau penyakit mental, mengacu pada deviasi dari pemikiran, penalaran, perasaan, attitude, dan perbuatan normal, yang oleh subjeknya, atau orang...

    Rekonstruksi Waktu dalam Pandangan Fisika Modern (Bagian 1)

    Tulisan ini memfokuskan pada ringkasan isi dari buku The Order of Time (Tatanan Waktu) karya Carlo Rovelli, seorang fisikawan teori terkenal...

    Masa Depan Relasi Filsafat Ilmu-Teknologi

    Don Ihde pada tahun 2004 menyebarkan keraguan dan harapan. Dengan artikelnya yang berjudul “Telah sampaikah filsafat teknologi? Keadaan Terbaru”, Ihde mengevaluasi...

    Kemungkinan Peran Fenomenologi dalam Memecahkan Teka-teki Kuantum

    Steven French berpendapat bahwa pada jantung problem pengukuran kuantum terdapat kesalahpahaman yang fatal dalam memahami hubungan subjek-objek. Jika melihat lebih dekat pada...

    Memahami Kembali Manusia di Era Teknologi

    Keberadaan teknologi membawa manusia pada koin dari harapan yang diandaikan memiliki dua sisi. Satu sisi dapat berperan sebagai upaya membebaskan manusia...

    Suatu penemuan yang cukup mengejutkan yakni pengaruh teori kuantum dalam nanomagnets levitate oleh beberapa fisikawan termasuk dari Max Planck Institute. Salah satu yang menarik dari penemuan ini berkaitan dengan teorema magnetik Earnshaw.

    Sudah sejak pada tahun 1842, ahli matematika Inggris Samuel Earnshaw (1805-1888) – melalui teorema kemagnetannya (1) – membuktikan bahwa tidak ada konfigurasi stabil magnet permanen yang melayang. Jika satu magnet dilepas di atas yang lain, gangguan terkecil akan menyebabkan sistem bertabrakan. Bagian atas yang magnetis, suatu yang sangat populer, tidak mematuhi teorema Earnshaw: Bila diganggu, gerak kisi bagian atas menyebabkan koreksi dan stabilitas sistem terjaga.

    Teori Kuantum dalam Nanomagnets Levitate
    Sumber: scienceabc.com/wp-content/uploads/2015/07/maglev1.jpg

    Para fisikawan yang berasal dari kelompok riset Oriol Romero-Isart di Institue for Teoretical Physics, Inssbruck University, dan Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences  bekerja sama dengan para periset yang berasal dari Max Planck Institute of Quantum Optics, Munich, telah mampu menunjukkan bahwa di dunia kuantum, nanopartikel non-gyrating kecil dapat berada dalam keadaan stabil di medan magnet. Para peneliti yang diwakili oleh Oriol, menyatakan bahwa sifat mekanika kuantum – banyak dikenal sekarang ini – yang  tidak dapat terlihat di dunia makroskopis namun sangat mempengaruhi benda berukuran nano, bertanggung jawab terhadap fenomena tersebut.

    Albert Einstein dan seorang fisikawan Belanda Wander Johannes de Haas (1878-1960) menemukan pada tahun 1915 bahwa kemagnetan (daya tarik) adalah hasil dari prinsip mekanika kuantum yakni momentum sudut kuantum elektron, atau yang disebut spin elektron. Fisikawan dalam kelompok riset Oriol Romero-Isart sekarang telah menunjukkan bahwa electron spin memungkinkan levitasi stabil sebuah nanomagnet tunggal di medan magnet statis, yang seharusnya tidak mungkin terjadi apabila didasarkan pada teorema Earnshaw klasik.

    Fisikawan teoritis melakukan analisis stabilitas komprehensif bergantung pada radius benda dan kekuatan medan magnet eksternal. Hasilnya menunjukkan bahwa, dengan tidak adanya disipasi, keadaan kesetimbangan akan muncul. Mekanisme ini bergantung pada efek gyromagnetic yakni setelah perubahan arah medan magnet, momentum sudut terjadi karena momen magnetik pasangan dengan putaran elektron. Seperti yang dikatakan Rusconi bahwa keadaan semacam ini menstabilkan levitasi magnetik nanomagnet, seperti dilansir pada Sciencedaily.

    Selain itu, tim riset tersebut menunjukkan bahwa keadaan kesetimbangan nanomagnet yang melayang secara magnetis menunjukkan adanya keterikatan pada derajat kebebasannya.

    Oriol Romero-Isart dan bersama tim risetnya sangat optimis bahwa nanomagnet levitated ini dapat segera diamati secara eksperimental. Mereka telah memberi keterangan sederhana berkaitan dengan bagaimana hal semacam ini dapat dicapai dalam kondisi realistis.

    Nanomagnet diprediksi akan menjadi bidang penelitian eksperimental baru untuk para fisikawan. Studi tentang nanomagnet dalam kondisi tidak stabil dapat menyebabkan penemuan fenomena kuantum eksotis. Selain itu, setelah menggabungkan beberapa nanomagnet, magnet nano kuantum dapat disimulasikan dan dipelajari secara eksperimental. Lavitated nanomagnet juga diminati untuk penerapan keperluan teknis, misalnya untuk mengembangkan sensor dengan tingkat presisi yang sagat tinggi.

    Penelitian ini didukung oleh Kementerian Ilmu Pengetahuan, Riset, dan Ekonomi Federal Austria (BMWFW) dan European Research Council (ERC).

    Referensi:

    1. http://www.mathpages.com/home/kmath240/kmath240.htm
    2.  C. Rusconi, V. Pöchhacker, K. Kustura, J. I. Cirac, O. Romero-Isart. Quantum Spin Stabilized Magnetic Levitation. Physical Review Letters, 2017; 119 (16) DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.167202
    3. http://math.ucr.edu/home/baez/physics/General/Levitation/levitation.html

     

    Related articles

    Leave a reply

    Please enter your comment!
    Please enter your name here