官方消息：神秘的新磁力形式終于得到證實

曾幾何時，鎮上只有一場鐵磁游戲。想知道你的北方和南方嗎？舉起指南針。想把你的電費單貼在冰箱上嗎？砰地敲著一只小小的磁化加菲貓，大口大口地吃著千層面。

當然，科學必須通過發現第二類鐵磁活動來使問題復雜化。

理論化和實驗證明在 1930 年代，反鐵磁性就像冰箱磁鐵的邪惡克星，顯示出同樣穩定的亞原子排列有轉折這抵消了它的粘性，使加菲貓成為世界上最煩人的鎮紙。

正如來自歐洲和英國的一組研究人員進行的實驗所證實的那樣，現在還有另一種類型的磁性介于兩者之間，稱為交替磁性。

“交變磁學實際上并不是什么非常復雜的東西，”說該研究的首席研究員托馬斯·榮格沃斯（Tomá?Jungwirth）是捷克科學院的物理學家。

“這是完全基本的東西，幾十年來一直在我們眼前，卻沒有注意到它。

幾年前預測由Jungwirth和他的一些研究人員共同撰寫的交變磁性描述了鐵磁性和反鐵磁性的交變能帶，這些能帶總體上相互抵消，同時仍然在小的局部水平上保留永磁性特征。

誠然，“替代磁鐵”也不會把你的賬單貼在你不會忘記的地方，但我們可能想給鐵磁家族的這個新成員一個機會——它可能正是未來電子產品所需要的。

對于這三種磁表現形式中的每一種都至關重要的是量子物體的一個特征，稱為自旋。就像一個小球的旋轉一樣，自旋描述了一種角動量，一種像磁鐵一樣施加微小力的力。與小球的旋轉不同，旋轉永遠不會快或慢。只是一個方向或另一個方向。或者使用適當的行話，向上或向下。

單個電子可以具有兩個自旋方向中的任何一個，但在大多數材料中，各種上自旋和下自旋是混亂的，對總方向感沒有真正的共識。

在鐵磁材料（如鐵）中，電子自旋可以被外部場強制對齊，即使外部場失活，電子自旋也會保持這種狀態。這把一個微小的、原子大小的磁性拖船變成了足夠堅固的東西，可以拿起一連串的回形針。

隨著時間的推移，宏觀尺度上的自旋排列和磁活動之間的各種關系只會變得更加復雜。最近例如，將一定數量的電子引入原子薄的堆疊半導體層中，創造了鐵磁性的“動力學”版本。

然而，直到現在，人們還認為材料中自旋的穩定排列要么是鐵磁性的，要么是以某種方式配對以抵消反鐵磁性的。

交替磁體被認為具有與反鐵磁體相似的電子對，它們以保留而不是否定其對比磁矩的方式連接。

為了找到這種特殊排列的物理跡象，Jungwirth和他的團隊利用實驗室技術來識別來自同步加速器的X射線的特征分裂，這些同步加速器穿過由錳和碲制成的化合物的晶格。

“由于我們測量的高精度和靈敏度，我們可以檢測到對應于相反自旋態的能級的特征交替分裂，從而證明碲化錳既不是傳統的反鐵磁體也不是傳統的鐵磁體，而是屬于磁性材料的新交替磁性分支，”說來自Paul Scherrer研究所的物理學家Juraj Krempasky。

尋找這種新型鐵磁材料的證據不僅建立在材料物理學理論的基礎上，還可能有助于開發一種新型鐵磁材料。新興技術電子學的電子學不僅基于粒子的電荷，但它也旋轉.

這項研究發表在自然界.

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