新的量子效應(yīng)可能意味著近藤態(tài)不是我們想象的那樣

一項(xiàng)超小、高精度、超冷的物理實(shí)驗(yàn)揭示了一種全新的量子態(tài)，稱為spinaron。

當(dāng)銅表面上的鈷原子受到強(qiáng)磁場(chǎng)的影響時(shí)，它會(huì)在極冷的條件下發(fā)生，導(dǎo)致其自旋方向來(lái)回翻轉(zhuǎn)。

維爾茨堡朱利葉斯·馬克西米利安大學(xué)（JMU）和德國(guó)于利希研究中心的物理學(xué)家表示，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)引發(fā)對(duì)低溫導(dǎo)電材料行為假設(shè)的重大反思。

研究人員能夠在實(shí)驗(yàn)裝置中看到鈷原子的磁自旋，這要?dú)w功于強(qiáng)磁場(chǎng)和添加到原子尺度上的鐵尖的結(jié)合掃描隧道顯微鏡.

這種旋轉(zhuǎn)并不僵硬，而是不斷地來(lái)回切換，然后激發(fā)銅表面的電子。打個(gè)比方——在高級(jí)物理學(xué)中非常有用，鈷原子就像一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橄欖球。

“當(dāng)橄欖球在球坑中連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，周圍的球會(huì)以波浪狀的方式移動(dòng)，”說(shuō)來(lái)自JMU的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家Matthias Bode。

“這正是我們觀察到的——銅電子開始振蕩并與鈷原子結(jié)合。

新的觀察結(jié)果以前被預(yù)測(cè)，并挑戰(zhàn)現(xiàn)有的思維，稱為近藤效應(yīng)：當(dāng)冷材料中存在磁性雜質(zhì)時(shí)，電阻的奇怪下限。

在這些新實(shí)驗(yàn)中，鈷原子保持恒定運(yùn)動(dòng)，即使在與電子相互作用時(shí)也能保持其磁性。然而，根據(jù)近藤效應(yīng)的規(guī)則，磁矩會(huì)被電子相互作用中和。

自 1960 年代以來(lái)，科學(xué)家們一直使用近藤效應(yīng)來(lái)解釋某些類型的量子活動(dòng)當(dāng)鈷和銅等金屬結(jié)合時(shí)?，F(xiàn)在，一些長(zhǎng)期存在的想法可能必須改變 - 研究人員正在尋找其他場(chǎng)景，其中spinarons可以應(yīng)用而不是近藤效應(yīng)。

“我們懷疑許多人實(shí)際上可能在描述脊柱效應(yīng)。說(shuō)來(lái)自JMU的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家Artem Odobesko補(bǔ)充說(shuō)：“如果是這樣，我們將改寫理論量子物理學(xué)的歷史。

量子物理學(xué)可能很難讓你頭腦清醒，但像這樣的每一次突破都會(huì)讓科學(xué)家更深入地了解材料及其作用力如何在原子級(jí).

研究人員自己也承認(rèn)，在高度精確和極端的情況下做出如此重要的發(fā)現(xiàn)之間存在著緊張關(guān)系實(shí)驗(yàn)室條件——但并沒(méi)有真正對(duì)它有任何直接的實(shí)際用途。

“我們的發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解金屬表面磁矩的物理特性非常重要。說(shuō)博 德。“雖然相關(guān)性效應(yīng)是理解物質(zhì)行為的基礎(chǔ)研究的分水嶺，但我無(wú)法從中建立實(shí)際的轉(zhuǎn)換。

該研究已發(fā)表在自然物理學(xué).

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