科学家发现一种前所未见的新型磁性Altermagnetism

科学家发现一种前所未见的新型磁性Altermagnetism一名PSI科学家与用于确认发现地磁的仪器说到磁铁，人们通常会想到容易粘在冰箱上的东西，科学上称之为铁磁体。但在大约一个世纪前，人类发现了另一种磁性材料家族，它们不具有这种特性，并将其称为反铁磁体。材料行为的差异可归结为这些材料中磁矩（也称为电子自旋）的自发排列。电子自旋与铁磁体的方向相同，因此在靠近金属表面时会产生磁性。在反铁磁体中，电子自旋方向相反，产生的磁性被抵消。这导致它们无法粘在冰箱上。在变磁性中，电子自旋是交替的，不会产生净宏观磁性。但是，电子能带结构具有很强的自旋极化，可以在材料的能带中翻转。这就是这种材料被称为"变磁体"的原因。2019年，中国科学院物理研究所研究员托马斯-荣格沃思（TomasJungwirth）发现了一类磁性材料，其电子自旋与铁磁体或反铁磁体的电子自旋不一致。2022年，Jungwirth与美因茨大学的研究人员一起，提出了存在一类新磁体的理论。在研究过程中，研究小组发现了200多种材料，从绝缘体到半导体，甚至超导体，都可能是改变磁体的候选材料。为了证实这些材料中存在独特的自旋对称性，研究人员与瑞士的SLS公司合作。他们使用自旋和角度分辨光发射光谱来观察材料中的电子结构。瑞士SLS的表面/界面光谱（SIS）光束线仪器他们对碲化锰进行了测试，这种双元素材料通常被归类为反铁磁体。然而，这种材料显示出电子带分裂成两种不同的状态，很像铁磁体。这证实了这种材料确实是一种改变磁体。第三种磁性材料的发现有助于利用自旋电子学提供下一代磁性存储器。在传统电子学中，人们利用电子的电荷。然而，在自旋电子学中，电子的自旋状态也被用来存储信息。新兴的计算领域一直在使用铁磁体来开发此类设备。然而，这些材料所显示的宏观磁性令人担忧，因为它可能会促进比特之间的串扰。由于改磁体不显示净磁性，但具有很强的自旋效应，因此可以作为自旋电子学的理想候选材料。"超电磁实际上并不是什么非常复杂的东西。它是一种完全基本的东西，几十年来就在我们眼前，而我们却没有注意到它，"荣格沃思在一份新闻稿中说。"它存在于人们抽屉里的许多晶体中。从这个意义上说，现在我们将它公之于众，世界各地的许多人将能够研究它，从而产生广泛的影响。研究成果发表在今天的《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418703.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418703.htm

科学家引导磁性细菌进入肿瘤以植入抗癌药物

科学家引导磁性细菌进入肿瘤以植入抗癌药物希望利用细菌的抗癌能力的科学家们取得了不俗的进展，其证明了磁性形式的微生物如何能够被推进肿瘤。这本身就是一个有希望的突破，但通过先进的工程技术，该团队希望能进一步增强其抗肿瘤效果。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1331069.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1331069.htm

科学家研发出新型散热材料超薄金刚石膜 可将电动汽车充电速度提升五倍

科学家研发出新型散热材料超薄金刚石膜可将电动汽车充电速度提升五倍德国弗劳恩霍夫研究所的科学家们利用超薄金刚石膜成功降低了电子元件的热负荷，并有望将电动汽车的充电速度提升五倍。这项技术突破的关键在于金刚石优异的导热性和绝缘性。项目研究员表示，金刚石可以加工成导电通路，能非常高效地将热量传递给铜质散热器。同时，由于金刚石纳米膜具有柔性和独立性，可以被放置在元件或铜板上任何位置，甚至直接集成到散热回路中。研究人员估计，金刚石纳米膜可以将电子元件的热负荷降低10倍，从而显著提升其使用寿命和整体设备的能效。此外，如果将该技术应用于充电系统，还可以将电动汽车的充电速度提升五倍。更令人振奋的是，金刚石纳米膜可以直接在硅晶片上制备，易于实现大规模量产。目前，该团队已为这项技术申请了专利，并计划在今年晚些时候将其应用于电动汽车和电信领域的逆变器和变压器中进行测试。

苏黎世联邦理工学院科学家发现一种新的磁性形式

苏黎世联邦理工学院科学家发现一种新的磁性形式在这项新研究中，ETH的科学家们发现了一种奇特的新磁性形式。研究人员正在探索摩尔材料的磁性能，这种实验材料是由二硒化钼和二硫化钨的二维薄片堆叠而成的。这些材料具有可包含电子的晶格结构。为了弄清这些摩尔材料具有何种磁性，研究小组首先通过施加电流并稳定地增加电压，将电子"注入"这些材料中。然后，为了测量材料的磁性，他们用激光照射材料，测量不同极化时光线的反射强度，从而揭示电子自旋是指向同一方向（表示铁磁性）还是随机方向（表示顺磁性）。新研究中的材料一开始具有顺磁性（左），当电子（蓝球）的自旋全部指向随机方向时，就会产生顺磁性。一段时间后，材料表现出动能铁磁性（右图），电子配对成双子（红球），双子通过使电子自旋全部对齐来填充晶格。这种材料最初表现出顺磁性，但当研究小组向晶格中添加更多电子时，它突然发生了意想不到的变化，变成了铁磁性。耐人寻味的是，这种转变恰恰发生在晶格填满后每个晶格位点只有一个电子的时候，这就排除了交换相互作用--驱动铁磁性的通常机制。该研究的第一作者阿塔奇-伊马莫鲁（AtaçImamoğlu）说："这是一种新型磁性的惊人证据，无法用交换相互作用来解释。"研究小组提出了一种不同的机制：当一个以上的电子进入晶格位点时，它们会配对成称为"双子"的粒子，最终通过量子隧道填充整个晶格。然而，当它们这样做时，电子将最大限度地减少其动能，它们通过对齐自旋来做到这一点，因此产生了铁磁性。这种"动能磁性"在理论上已经被预测了几十年，但以前在固体材料中却没有观察到。研究人员计划对这一现象进行更深入的研究，包括是否能在更高温度下实现这一现象。毕竟，在这项实验中，材料必须冷却到绝对零度以上。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398289.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1398289.htm

科学家实现在磁铁内捕捉光线

科学家实现在磁铁内捕捉光线科学家们发现，在某些磁性材料中捕获光线可以显著增强其固有特性。他们的研究考察了一种能够容纳强大激子的特定层状磁体，使其能够独立捕获光线。这种材料对磁性发生的光学反应明显强于普通磁体。梅农和他的团队在8月16日发表在《自然》（Nature）杂志上的新文章中详细介绍了一种层状磁体的特性，这种磁体承载着强结合激子--具有特别强光学相互作用的准粒子。正因为如此，这种材料能够独自捕获光线。正如他们的实验所显示的那样，这种材料对磁现象的光学响应要比典型磁体的光学响应强几个数量级。被困在磁性晶体内部的光能强烈增强其磁光相互作用。资料来源：RezlindBushati这项研究的主要作者弗洛里安-迪恩伯格（FlorianDirnberger）博士说："由于光线在磁体内部来回反弹，相互作用得到了真正的增强。举个例子，当我们施加外部磁场时，光的近红外反射会发生很大变化，材料基本上会改变颜色。这是一种相当强烈的磁光响应。"梅农说："通常情况下，光对磁的反应不会如此强烈。这就是为什么基于磁光效应的技术应用往往需要实施灵敏的光学检测方案。"关于这些进展如何造福于普通人，研究报告的合著者全嘉敏指出："当今磁性材料的技术应用大多与磁电现象有关。鉴于磁和光之间如此强烈的相互作用，我们现在可以希望有一天能制造出磁性激光器，并可能重新考虑光控磁存储的旧概念。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378245.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378245.htm

科学家发明几乎100%可回收的电路板 在拆卸时会变成果冻状

科学家发明几乎100%可回收的电路板在拆卸时会变成果冻状从左到右依次是玻璃纤维基印刷电路板、采集的玻璃纤维片、从电路板上剥离的胶状玻璃纤维聚合物块以及采集的电子元件由于这种基底材料不容易分解，因此回收电子元件再利用需要耗费大量人力和时间。有时，为了回收电子元件，玻璃纤维会被烧掉，但这一过程并不环保，而且可能会损坏所回收的元件。这就是试验性新PCB的用武之地。它由华盛顿大学的科学家们创造，用一种被称为玻璃聚合物的聚合物取代了玻璃纤维中的树脂。只要印刷电路板还在使用，这种玻璃聚合物就能保持强度、刚度和非导电性，使基板的功能与传统玻璃纤维基板无异。华盛顿大学机械工程博士后学者AgniK.华盛顿大学机械工程博士后学者比斯瓦尔使用热压机压合玻璃纤维印刷电路板马克-斯通/华盛顿大学一旦这种"vPCB"（玻璃纤维印刷电路板）达到使用年限，就会被送往回收设施，并浸入沸点相对较低的有机溶剂中。当溶剂沸腾时，会使玻璃纤维膨胀并变成胶状。所有的玻璃纤维和电子元件（完全没有损坏）都可以很容易地取出来重新使用。此外，实验室实验还表明，98%的玻璃聚合物本身可以重复使用，91%的溶剂也可以重复使用。重要的是，vPCB可以在现有设施中生产，而且可以反复回收利用。事实上，科学家们估计，与传统的多氯联苯相比，使用回收的vPCB可使全球变暖潜能值降低48%，致癌物质排放量减少81%。研究论文的共同资深作者VikramIyer副教授说："在电子垃圾的质量和体积中，PCB占了相当大的一部分。它们的构造具有防火和防化学腐蚀的特性，这使它们非常坚固耐用。但这也使它们基本上无法回收利用。在这里，我们创造了一种新的材料配方，其电气性能可与传统的多氯联苯媲美，同时还创造了一种可反复回收利用的工艺。"该论文最近发表在《自然-可持续性》杂志上。此外，有趣的是，同一批科学家还曾在一种更易于修复和回收的碳纤维中使用过玻璃纤维。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429123.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429123.htm