历经60年寻找！物质新磁态或终“现形”

  科技日报北京2月24日电 （记者刘霞）据物理学家组织网22日报导，美国科学家在最新一期《天然·通讯》杂志上撰文称，他们发现了一种被称为“反铁磁激子绝缘体”的物质的磁态。从广义上来说，这是一种新式磁铁，鉴于磁资料是现在许多技能的中心，这种新式磁铁有望应用于通讯等许多范畴。

  最新研讨负责人之一、布鲁克海文国家试验室物理学家马克·迪恩指出，这种新磁态触及层状资料内电子之间的强磁招引，这种招引使电子的磁矩（自旋）摆放成规矩的上、下“反铁磁性”形式。20世纪60年代，科学家初次猜测这种反铁磁性或许由绝缘资料内的电子耦合构成。这种反铁磁性资料能够在不同状况之间快速切换，还能维护信息不会因为外部磁场搅扰而丢掉，因而对现代通讯技能具有招引力。

  迪恩进一步解说说：“绝缘体是一种不导电的资料，资猜中的电子一般处于低能状况。电子被卡在恰当方位，不能四处移动。假如电子能四处移动并彼此激烈效果构成捆绑态，就会发生激子。为让电子移动，有必要给它们一个足够大的能量，以战胜基态和更高能级之间的能隙。而在十分特别的情况下，磁性的电子-空穴（电子跃迁到资猜中不同能级时留下的空位）之间的彼此效果发生的能量增益能够超越电子跨越能隙所需的能量。”

  跟着技能的渐渐的提高，物理学家能够探究这些特别情况，了解反铁磁激子绝缘身形是怎么呈现的。

  在最新研讨中，科学家们研讨了名为氧化锶铱的资料，这样一种资料在高温下就没有绝缘性。该小组在高温下开端查询，并逐步冷却资料。跟着冷却，资料内的能隙逐步缩小。在12摄氏度时，电子开端在资料的磁性层之间跃迁，但当即与它们留下的空穴构成捆绑对，一起触发相邻电子自旋的反铁磁摆放。科学家使用猜测的反铁磁激子绝缘体的概念进行核算，依据成果得出该模型能很好地解说试验成果。