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