Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами
Physical principles of applying modern nanotechnologies to develop nano-sized and energyefficient sensitive elements for control systems in small satellites have been considered. Of practical interest is the creation of a ferromagnetic gyroscope. As its model, a periodic structure (a pseudocrystal)...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023309 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023309 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20233092024-07-25T17:07:17Z Physical Principles of a Ferromagnetic Gyroscope with Nanoscale Sensitive Elements Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами Chepilko, N.M. Ponomarenko, S.A. nanophysics nanoparticle ferromagnetic quantum dot levitation gyroscope spin magneton angular momentum нанофiзика наночастинка феромагнiтна квантова точка левiтацiя гiроскоп спiн магнетон момент iмпульсу Physical principles of applying modern nanotechnologies to develop nano-sized and energyefficient sensitive elements for control systems in small satellites have been considered. Of practical interest is the creation of a ferromagnetic gyroscope. As its model, a periodic structure (a pseudocrystal) of coherent monodomain ferromagnetic quantum dots (FQDs) localized in spherical nanocontainers, where they are expected to dwell in the quantum levitation state, is proposed. Owing to the Einstein–de Haas effect, those FQDs would retain their angular momentum over time. To control the pseudocrystal orientation in space, the pseudocrystal is mounted on a movable platform located in an external two-component magnetic field (MF). The static component of the MF is perpendicular to the pseudocrystal base, and the dynamic component is perpendicular to the pseudocrystal lateral side. By analyzing the absorption spectrum of the dynamic MF and its dependence on the pseudocrystal orientation in space, it is possible to calculate the angular coordinates of the new pseudocrystal position, which are determined by the relative orientations of the fixed direction of the FQD’s angular momentum and the vector of the external static MF. Розглянуто фiзичнi основи застосування сучасних нанотехнологiй для розробки нанорозмiрних та енергоефективних чутливих датчикiв для систем управлiння малогабаритних супутникiв. Практичний iнтерес викликає створення феромагнiтного гiроскопа, в ролi моделi якого пропонується використати перiодичну структуру (псевдокристал) з когерентних монодоменних феромагнiтних квантових точок (ФКТ), локалiзованих у сферичних наноконтейнерах, де вони будуть перебувати у станi квантової левiтацiї. Внаслiдок ефекту Ейнштейна–де Гааза, ФКТ будуть мати момент iмпульсу, що зберiгається у часi. Для контролю за орiєнтацiєю псевдокристала у просторi вiн крiпиться до рухомої платформи, розмiщеної у зовнiшньому двокомпонентному магнiтному полi (МП). Статична компонента МП є перпендикулярною до основи псевдокристала, а динамiчна – до його бiчної сторони. За рахунок аналiзу спектра поглинання динамiчного МП, залежного вiд орiєнтацiї псевдокристала у просторi, iснує можливiсть розрахувати кутовi координати його нового положення, якi визначаються взаємною орiєнтацiю фiксованого напрямку моменту iмпульсу ФКТ та вектора зовнiшнього статичного МП. Publishing house "Academperiodika" 2024-07-25 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023309 10.15407/ujpe69.6.395 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 69 No. 6 (2024); 395 Український фізичний журнал; Том 69 № 6 (2024); 395 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe69.6 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023309/3119 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023309/3120 Copyright (c) 2024 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-07-25T17:07:17Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
нанофiзика наночастинка феромагнiтна квантова точка левiтацiя гiроскоп спiн магнетон момент iмпульсу |
| spellingShingle |
нанофiзика наночастинка феромагнiтна квантова точка левiтацiя гiроскоп спiн магнетон момент iмпульсу Chepilko, N.M. Ponomarenko, S.A. Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| topic_facet |
nanophysics nanoparticle ferromagnetic quantum dot levitation gyroscope spin magneton angular momentum нанофiзика наночастинка феромагнiтна квантова точка левiтацiя гiроскоп спiн магнетон момент iмпульсу |
| format |
Article |
| author |
Chepilko, N.M. Ponomarenko, S.A. |
| author_facet |
Chepilko, N.M. Ponomarenko, S.A. |
| author_sort |
Chepilko, N.M. |
| title |
Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_short |
Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_full |
Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_fullStr |
Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_full_unstemmed |
Фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_sort |
фізичні основи феромагнітного гіроскопа з нанорозмірними чутливими елементами |
| title_alt |
Physical Principles of a Ferromagnetic Gyroscope with Nanoscale Sensitive Elements |
| description |
Physical principles of applying modern nanotechnologies to develop nano-sized and energyefficient sensitive elements for control systems in small satellites have been considered. Of practical interest is the creation of a ferromagnetic gyroscope. As its model, a periodic structure (a pseudocrystal) of coherent monodomain ferromagnetic quantum dots (FQDs) localized in spherical nanocontainers, where they are expected to dwell in the quantum levitation state, is proposed. Owing to the Einstein–de Haas effect, those FQDs would retain their angular momentum over time. To control the pseudocrystal orientation in space, the pseudocrystal is mounted on a movable platform located in an external two-component magnetic field (MF). The static component of the MF is perpendicular to the pseudocrystal base, and the dynamic component is perpendicular to the pseudocrystal lateral side. By analyzing the absorption spectrum of the dynamic MF and its dependence on the pseudocrystal orientation in space, it is possible to calculate the angular coordinates of the new pseudocrystal position, which are determined by the relative orientations of the fixed direction of the FQD’s angular momentum and the vector of the external static MF. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023309 |
| work_keys_str_mv |
AT chepilkonm physicalprinciplesofaferromagneticgyroscopewithnanoscalesensitiveelements AT ponomarenkosa physicalprinciplesofaferromagneticgyroscopewithnanoscalesensitiveelements AT chepilkonm fízičníosnoviferomagnítnogogíroskopaznanorozmírnimičutlivimielementami AT ponomarenkosa fízičníosnoviferomagnítnogogíroskopaznanorozmírnimičutlivimielementami |
| first_indexed |
2025-10-02T01:19:05Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:19:05Z |
| _version_ |
1851765400182718464 |