@ 2012.12.21 , 17:39

MIT 发现了一种新的磁性材料

这种新材料被称作液态自旋量子(quantum spin liquid 简写: QSL),也许会为数据储存领域带来革新。QSL同时具备了一种量子特性,名叫远程缠绕,这让它在通信领域也有可能大有作为。

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整体而言,当我们从实际运用的角度来看待磁场,主要的看点就是:铁磁性反铁磁性。我们对磁铁的认知历史相当遥远,古人已懂得利用地磁场的力量让罗盘为我们指引方向。在铁磁性方面,电子向同一个方向旋转,且导致了磁体的南北两极。对于反磁性而言,相邻的电子自旋呈相反的方向排列,导致其磁化率接近于零。铁磁性和反铁磁性可以同时被人们所使用,比如说硬盘里的磁力传感器。

这种液态自选量子实际上是固态结晶,但是内部的磁场状态在恒定的变迁。每个电子波动的磁场方向与周围的电子相互影响。相关领域的研究者Young Lee说:“它们之间有一种强烈的关联,但得益于量子的特性,它们不被锁定在原位。”正是这种强烈的关联,使得远程量子缠绕得以实现。

早在1987年,专家们就开始探究液态自旋量子(QSL)是否存在,直到今天才找真正的到一个!在麻省理工学院,研究者花费了十个月才得到一个微小的herbertsmithite 薄片(如图所示)。这是一种疑似QSL的物质,但从未被仔细的研究过。科学家利用中子散射(发射一束中子)这种物质后,才完全肯定 herbertsmithite 就是液态自旋量子。

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除开数据储存(新型磁储存器)与远程通信(远程量子缠绕),Lee 还认为这钟物质能够带领我们找到高温超导体:一种能在常温下工作的超导体,而非负200摄氏度。

这是一种全新的材料,我们还不知道它将如何改变世界(论文链接)。本文译自 ExtremeTech & PHYS,由译者 燃烧的冰棒 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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