Магнитный монополь (монополь Дирака) – гипотетическая частица, обладающая не двумя (как обычные магниты), а всего одним магнитным полюсом и, соответственно, несущая на себе “магнитный заряд”.

В изолированном виде такие частицы никогда не наблюдались. Однако теория предсказывает [1], что в так называемом “спиновом льде” (твердом веществе, у которого магнитные моменты остаются разориентированными вплоть до T=0) коллективные возбуждения над основным состоянием (квазичастицы) ведут себя подобно магнитным монополям.

Это предсказание подтверждено в экспериментальной работе [2] ученых из Великобритании и Франции, изучавших спиновый лед Dy₂Ti₂O₇ методом мюонной спектроскопии. По аналогии с тем, как в сильном электрическом поле нейтральные молекулы диссоциируют на разноименно заряженные ионы, авторы [2] использовали магнитное поле, чтобы разорвать магнитные диполи на пары монополь/антимонополь (см. рис.).

Магнитные заряды (монополи) образуют связанные пары, которые могут диссоциировать.

В магнитном поле высота активационного барьера для такой диссоциации уменьшается.

Им удалось определить величину магнитного заряда Q = 5 mB/Å – в полном соответствии с теорией [1]. Было также показано, что эти заряды взаимодействуют друг с другом, как и электрические, по закону Кулона. При движении монополей возникает “магнитный ток”, что можно попытаться использовать для создания новых приборов и устройств. В [2] даже вводится новый термин – “магнетричество” (magnetricity).

1. C.Castelnovo et al., Nature 451, 42 (2008).

2. S.T.Bramwell et al., Nature 461, 956 (2009).