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MIT发现新物质:量子自旋液  

2013-05-06 11:15:50|  分类: 宇宙时空架构 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新发现就是科技进步的原动力,最近MIT的研究人员发现了一种新型磁性,叫做量子自旋液(QSL),可能对数据储存产生重要影响,QSL展现的是一个量子现象,称为远程交缠,可以用来产生新的通讯交流系统。通常我们在技术领域谈论磁性的角色时,分为两种:铁磁性和反铁磁性,铁磁性在数个世纪前就被了解了,著名的使用例子包括罗盘针和我们在学校玩的条形磁铁。

图片来源:维基百科
在指南针上,自旋(即电荷)的每一个电子在同一方向是一致的,所以才会导致截然不同的两极。在反铁磁性上,邻近的电子点会朝相反的方向,让物体几乎产生零近磁性,所以在磁铁的联合利用中,反铁磁性是用来创建自旋阀的,一个典型例子就是用于硬盘头的磁传感器。

图片来源:维基百科

此次发现量子自旋液体的材料来自一种固态晶体,不过其内部磁状态总是在不断变化的,当磁场方向的电子(磁矩)与附近电子互动的时候就会波动。但是研究所Young Lee表示“由于强烈的互动,加上量子效应, 它们常常无法锁定在一个空间内”,所以这些强烈的量子互动造成了远程的量子交缠。

理论上,自1987年量子自旋液这个概念 (QSL)就是存在的,但是一直没被人们正式发现对应的物质,那MIT是怎样发现的呢?研究所花了10个月来培养一小块herbertsmithite(一种被怀疑是QSL的物质),使用中子散射——对材料发射一束中子来分析它的结构,然后研究结果表明herbertsmithite确实是QSL。

而发现QSL的价值就在于:可以帮助促进数据存储的进步,比如新形式的磁存储器;通信方面,比如通信技术的远程交缠;还有就是高温超导体,当然不包括-200摄氏度的条件。

量子自旋液体最令人兴奋的事情是他们全是新的,而且我们不知道最终它会怎样影响这个世界,那下一步会发生什么呢?

[研究报告:doi:10.1038/nature11659]
[来源:extremetech]
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