官方消息：神秘的新磁力形式终于得到证实

曾几何时，镇上只有一场铁磁游戏。想知道你的北方和南方吗？举起指南针。想把你的电费单贴在冰箱上吗？砰地敲着一只小小的磁化加菲猫，大口大口地吃着千层面。

当然，科学必须通过发现第二类铁磁活动来使问题复杂化。

理论化和实验证明在 1930 年代，反铁磁性就像冰箱磁铁的邪恶克星，显示出同样稳定的亚原子排列有转折这抵消了它的粘性，使加菲猫成为世界上最烦人的镇纸。

正如来自欧洲和英国的一组研究人员进行的实验所证实的那样，现在还有另一种类型的磁性介于两者之间，称为交替磁性。

“交变磁学实际上并不是什么非常复杂的东西，”说该研究的首席研究员托马斯·荣格沃斯（TomášJungwirth）是捷克科学院的物理学家。

“这是完全基本的东西，几十年来一直在我们眼前，却没有注意到它。

几年前预测由Jungwirth和他的一些研究人员共同撰写的交变磁性描述了铁磁性和反铁磁性的交变能带，这些能带总体上相互抵消，同时仍然在小的局部水平上保留永磁性特征。

诚然，“替代磁铁”也不会把你的账单贴在你不会忘记的地方，但我们可能想给铁磁家族的这个新成员一个机会——它可能正是未来电子产品所需要的。

对于这三种磁表现形式中的每一种都至关重要的是量子物体的一个特征，称为自旋。就像一个小球的旋转一样，自旋描述了一种角动量，一种像磁铁一样施加微小力的力。与小球的旋转不同，旋转永远不会快或慢。只是一个方向或另一个方向。或者使用适当的行话，向上或向下。

单个电子可以具有两个自旋方向中的任何一个，但在大多数材料中，各种上自旋和下自旋是混乱的，对总方向感没有真正的共识。

在铁磁材料（如铁）中，电子自旋可以被外部场强制对齐，即使外部场失活，电子自旋也会保持这种状态。这把一个微小的、原子大小的磁性拖船变成了足够坚固的东西，可以拿起一连串的回形针。

随着时间的推移，宏观尺度上的自旋排列和磁活动之间的各种关系只会变得更加复杂。最近例如，将一定数量的电子引入原子薄的堆叠半导体层中，创造了铁磁性的“动力学”版本。

然而，直到现在，人们还认为材料中自旋的稳定排列要么是铁磁性的，要么是以某种方式配对以抵消反铁磁性的。

交替磁体被认为具有与反铁磁体相似的电子对，它们以保留而不是否定其对比磁矩的方式连接。

为了找到这种特殊排列的物理迹象，Jungwirth和他的团队利用实验室技术来识别来自同步加速器的X射线的特征分裂，这些同步加速器穿过由锰和碲制成的化合物的晶格。

“由于我们测量的高精度和灵敏度，我们可以检测到对应于相反自旋态的能级的特征交替分裂，从而证明碲化锰既不是传统的反铁磁体也不是传统的铁磁体，而是属于磁性材料的新交替磁性分支，”说来自Paul Scherrer研究所的物理学家Juraj Krempasky。

寻找这种新型铁磁材料的证据不仅建立在材料物理学理论的基础上，还可能有助于开发一种新型铁磁材料。新兴技术电子学的电子学不仅基于粒子的电荷，但它也旋转.

这项研究发表在自然界.

宝宝起名