小時(shí)候蹲在地上玩吸鐵石,總覺得“磁鐵就該吸在一起”——直到今天,科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)要推翻我們對(duì)“磁鐵”的基本認(rèn)知:居然存在第三種磁體!
我們熟悉的磁鐵分兩類:一類是鐵磁體(比如冰箱貼、吸鐵石),內(nèi)部磁矩“齊步走”,有“凈磁化”,能吸住鐵;另一類是反鐵磁體,磁矩“對(duì)著干”,互相抵消,看著“沒磁性”。但最近,日本東北大學(xué)Iguchi教授的團(tuán)隊(duì)用全新光學(xué)方法,確認(rèn)了第三種磁體的存在——“交變磁體”(Altermagnet)。
這種磁體的“奇葩”之處在于:它沒有鐵磁體的“凈磁化”(不會(huì)吸東西),但能悄悄改變反射光的偏振方向——這讓傳統(tǒng)光學(xué)方法根本“測(cè)不到它”。于是團(tuán)隊(duì)想了個(gè)招:基于麥克斯韋方程,開發(fā)了一套“光反射通用公式”,專門對(duì)付低對(duì)稱性的材料(比如這次的有機(jī)晶體)。
他們盯上的是一種叫κ-(BEDT-TTF)?Cu[N(CN)?]Cl的有機(jī)晶體——之前就有人猜它是“交變磁體”的最佳候選。實(shí)驗(yàn)中,團(tuán)隊(duì)用新公式測(cè)了它的磁光克爾效應(yīng)(MOKE),結(jié)果真的扒出了交變磁體的“指紋”:
- 能看出電子自旋能級(jí)分裂的“邊緣峰”;
- 和晶體變形有關(guān)的“實(shí)部信號(hào)”;
- 跟電子旋轉(zhuǎn)電流掛鉤的“虛部信號(hào)”。
這三個(gè)特征直接坐實(shí):這就是傳說(shuō)中的“交變磁體”!
Iguchi教授說(shuō),這研究相當(dāng)于給“交變磁體”開了一扇門——以后我們能研究更多有機(jī)材料的磁性,甚至用這些輕量化、柔性的磁體做設(shè)備:比如更薄的智能手表磁傳感器、能彎的柔性屏手機(jī)里的磁性元件……想想都覺得神奇:以前覺得“磁鐵必須吸東西”,現(xiàn)在居然有“不吸東西但超有用”的磁體!
你見過最奇怪的“磁鐵”是什么?
評(píng)論區(qū)聊聊,說(shuō)不定未來(lái)的手機(jī)里,就裝著這種“反常識(shí)”的磁體!
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