奇怪的新型磁性潛伏在只有六個原子厚的材料中

半個多世紀前，日本物理學家長岡洋介理論化的方式磁場可能會從蜿蜒的電子中擴展，不安地尋找與傳統(tǒng)鐵磁性模型截然不同的休息地點。

最近在一堆交替半導體中觀察到的現(xiàn)象可以用長岡的推測來解釋，同時拋出一些不可預見的驚喜。

在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員領導的一項實驗中，兩種不同合成材料的原子薄網(wǎng)格像世界上最薄的書頁一樣疊加在一起，以產(chǎn)生一種重復效應，稱為云紋圖案.

“近年來，這種摩爾紋材料引起了極大的興趣，因為它們可以很好地用于研究強相互作用電子的量子效應。解釋研究資深作者和物理學家阿塔奇·伊馬莫格魯（Ata? Imamo?lu）。

“然而，到目前為止，人們對它們的磁性知之甚少。

磁性是眾多電子在量子契約下排列自己的團隊努力，量子契約由一種稱為自旋的特性決定。

與球的旋轉(zhuǎn)不同，電子的自旋是二元特性。它從不快或慢，只有向上或向下?；蛘?，如果你把它們想象成微小的磁鐵，無論是北方還是南方。

布置足夠多的微小磁鐵，使它們的自旋對齊;他們的集體行為會讓像一塊普通的鐵塊一樣的東西把你侄女畫的微笑水仙花貼在冰箱門上。

關于哪種對齊方式的協(xié)議來自于平靜地坐在原子后排座位上的電子之間的相互作用。量子定律規(guī)定，具有相同自旋的電子確實應該彼此遠離，在適當?shù)那闆r下，這會產(chǎn)生一種放大其磁性的模式。

在1960年代，長岡意識到類似的安排可能會通過一種完全不同的協(xié)議形成，這種協(xié)議不是由基于電子自旋的交換決定的，而是由它們的旅行癖決定的。

他想象了一個網(wǎng)格，就像一個城市景觀，由電子組成，像熱心的街頭藝人一樣坐在街角。他意識到，只要留出一個角落，電子就會移動，渴望找到一個盡可能遠離其他量子街頭藝人的空間。每次跳躍都會留下一個新的空缺，導致一個“洞”從一條街跳到另一條街。

在這種空曠街角的動力學效應的引導下，可能會出現(xiàn)同樣的大規(guī)模旋轉(zhuǎn)效應，產(chǎn)生更夸張的磁場。

這是一種效果從那以后就被看到了在一小撮電子中。然而，直到現(xiàn)在，還沒有人觀察到長岡的“動能”磁性在材料中大量出現(xiàn)。

“到目前為止，這種動磁機制只在模型系統(tǒng)中被檢測到，例如在四個耦合的量子點中，但從未在我們使用的擴展固態(tài)系統(tǒng)中檢測到。說伊馬莫格魯。

該系統(tǒng)由六層兩種不同的半導體組成：二硒化鉬和二硫化鎢。與長岡的網(wǎng)格類似，每個網(wǎng)格都可以堆疊在一起，從而從層間空間的摩爾紋效果中創(chuàng)造出“街角”。

一旦薄層被冷卻以盡可能多地消除熱抖動，就會施加電壓以發(fā)送涓涓細流電子。

果不其然，每個街頭藝人都找了一個街角來挑選他們特殊品牌的旋轉(zhuǎn)。然而，與長岡想象的不同，磁性只有在電子大量過剩時才會出現(xiàn)。

與其說是被空曠空間的承諾所吸引，不如說是對和諧場所的競爭，產(chǎn)生了短暫的雙重行為，即達布隆.

足夠多的這些伙伴關系眨眼，導致材料以物理學家從未見過的方式變得磁性。

雖然這個過程不太可能在短期內(nèi)導致任何新技術(shù)（或?qū)⑺苫▓D畫固定在冰箱上的方法），但它確實讓研究人員深入了解了可以為未來的電子產(chǎn)品提供信息的行為。

這項研究發(fā)表在自然界.

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