銅、金、鋁等常見非磁性金屬內(nèi)部微弱的磁信號，百年來始終未能被科學儀器破譯。發(fā)表于最新一期《自然·通訊》雜志的一項最新研究稱，來自以色列希伯來大學、美國賓夕法尼亞州立大學和英國曼徹斯特大學的研究團隊，借助創(chuàng)新激光技術，首次捕獲到這些金屬的磁信號，揭開了其隱藏的電子行為之謎。
研究團隊表示，最新發(fā)現(xiàn)將一個困擾科學界近150年的難題變?yōu)樾聶C遇，不僅將徹底革新磁性研究方式——無需再依賴笨重儀器或復雜線路，還有望推動智能手機、能源存儲到量子計算等多個領域的技術飛躍。
百年前，科學家就發(fā)現(xiàn)電流在磁場中會發(fā)生偏轉(zhuǎn)（霍爾效應）。這種現(xiàn)象在鐵等磁性材料中表現(xiàn)顯著且易于觀測，但在普通非磁性金屬中卻極其微弱。理論上，與之相關的光學霍爾效應能幫助科學家觀測光磁相互作用下的電子行為。然而，在可見光波段，這種效應微弱得如同在搖滾音樂會現(xiàn)場捕捉一根針落地的聲音?？茖W界明知其存在，卻沒有足夠靈敏的設備將其捕獲。
為攻克這一難題，研究團隊改良了傳統(tǒng)的磁光克爾效應技術。該技術使用激光來測量磁性如何改變光的反射。他們采用440納米藍色激光配合強磁場調(diào)制，將檢測靈敏度提升到前所未有的高度，從而捕獲到銅、金、鋁、鉭和鉑等非磁性金屬的磁性“回聲”。
結(jié)果顯示，實驗數(shù)據(jù)中那些曾被當作背景噪聲的信號，實則與電子自旋軌道耦合這一量子特性密切相關。這種將電子運動與其自旋關聯(lián)的量子現(xiàn)象，影響著磁能在材料中的耗散方式。這些新發(fā)現(xiàn)對磁存儲器、自旋電子器件乃至量子系統(tǒng)的設計都具有革命性意義。
銅、金、鋁等常見非磁性金屬內(nèi)部微弱的磁信號，百年來始終未能被科學儀器破譯。發(fā)表于最新一期《自然·通訊》雜志的一項最新研究稱，來自以色列希伯來大學、美國賓夕法尼亞州立大學和英國曼徹斯特大學的研究團隊，借助創(chuàng)新激光技術，首次捕獲到這些金屬的磁信號，揭開了其隱藏的電子行為之謎。
研究團隊表示，最新發(fā)現(xiàn)將一個困擾科學界近150年的難題變?yōu)樾聶C遇，不僅將徹底革新磁性研究方式——無需再依賴笨重儀器或復雜線路，還有望推動智能手機、能源存儲到量子計算等多個領域的技術飛躍。
百年前，科學家就發(fā)現(xiàn)電流在磁場中會發(fā)生偏轉(zhuǎn)（霍爾效應）。這種現(xiàn)象在鐵等磁性材料中表現(xiàn)顯著且易于觀測，但在普通非磁性金屬中卻極其微弱。理論上，與之相關的光學霍爾效應能幫助科學家觀測光磁相互作用下的電子行為。然而，在可見光波段，這種效應微弱得如同在搖滾音樂會現(xiàn)場捕捉一根針落地的聲音?？茖W界明知其存在，卻沒有足夠靈敏的設備將其捕獲。
為攻克這一難題，研究團隊改良了傳統(tǒng)的磁光克爾效應技術。該技術使用激光來測量磁性如何改變光的反射。他們采用440納米藍色激光配合強磁場調(diào)制，將檢測靈敏度提升到前所未有的高度，從而捕獲到銅、金、鋁、鉭和鉑等非磁性金屬的磁性“回聲”。
結(jié)果顯示，實驗數(shù)據(jù)中那些曾被當作背景噪聲的信號，實則與電子自旋軌道耦合這一量子特性密切相關。這種將電子運動與其自旋關聯(lián)的量子現(xiàn)象，影響著磁能在材料中的耗散方式。這些新發(fā)現(xiàn)對磁存儲器、自旋電子器件乃至量子系統(tǒng)的設計都具有革命性意義。
本文鏈接：http://jphkf.cn/news-2-3051-0.html新方法捕獲非磁性金屬的磁信號
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