新的量子效應可能意味著近藤態(tài)不是我們想象的那樣

一項超小、高精度、超冷的物理實驗揭示了一種全新的量子態(tài)，稱為spinaron。

當銅表面上的鈷原子受到強磁場的影響時，它會在極冷的條件下發(fā)生，導致其自旋方向來回翻轉(zhuǎn)。

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

研究人員能夠在實驗裝置中看到鈷原子的磁自旋，這要歸功于強磁場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，而是不斷地來回切換，然后激發(fā)銅表面的電子。打個比方——在高級物理學中非常有用，鈷原子就像一個旋轉(zhuǎn)的橄欖球。

“當橄欖球在球坑中連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，周圍的球會以波浪狀的方式移動，”說來自JMU的實驗物理學家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)果以前被預測，并挑戰(zhàn)現(xiàn)有的思維，稱為近藤效應：當冷材料中存在磁性雜質(zhì)時，電阻的奇怪下限。

在這些新實驗中，鈷原子保持恒定運動，即使在與電子相互作用時也能保持其磁性。然而，根據(jù)近藤效應的規(guī)則，磁矩會被電子相互作用中和。

自 1960 年代以來，科學家們一直使用近藤效應來解釋某些類型的量子活動當鈷和銅等金屬結(jié)合時?，F(xiàn)在，一些長期存在的想法可能必須改變 - 研究人員正在尋找其他場景，其中spinarons可以應用而不是近藤效應。

“我們懷疑許多人實際上可能在描述脊柱效應。說來自JMU的實驗物理學家Artem Odobesko補充說：“如果是這樣，我們將改寫理論量子物理學的歷史。

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

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

“我們的發(fā)現(xiàn)對于理解金屬表面磁矩的物理特性非常重要。說博 德。“雖然相關性效應是理解物質(zhì)行為的基礎研究的分水嶺，但我無法從中建立實際的轉(zhuǎn)換。

該研究已發(fā)表在自然物理學.

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