用中子对自旋液体进行激发（示意图）。图片来源：科学消息网
科技日报北京12月16日电 （记者刘霞）一个由瑞士、美国、法国等多国科学家组成的国际团队宣布，他们在锡酸铈材料发现了量子自旋液体的新证据。这一发现有望促进基础物理学和量子计算领域取得新突破。相关论文发表于《自然・物理学》杂志。
量子力学理论认为，电子拥有“自旋”的性质，这意味着其行为类似微小的条形磁铁。当电子相互作用时，它们的“自旋”会对齐或反对齐（沿相反方向对齐）。但在某些材料（如锡酸铈）内，这种对齐/反对齐可能被破坏。这种现象被称为磁阻挫，可能产生量子自旋液体等有趣的量子现象。不过，尽管名字中带有“液体”二字，这种现象可在包括固体在内的多种物质状态中表现出来。
早在1973年，诺贝尔物理学奖得主菲利普・沃伦・安德森就提出了量子自旋液体的概念。这种特殊物质状态的主要特征是：即使冷却到绝对零度（-273℃），其内部电子的自旋仍保持无序状态。因为随着材料冷却，自旋方向会持续波动。
研究团队表示，量子自旋液体对于模拟宇宙中光和粒子之间的相互作用具有重要意义，但证明其存在极具挑战性。在最新研究中，他们利用中子散射等先进实验手段以及理论模型，首次观察到了这种物质状态。
团队表示，中子散射是分析磁体自旋行为的有力工具。他们在法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所的一台专业光谱仪上进行了中子散射实验，获得了分辨率极高的数据，并通过理论分析，发现了量子自旋液体存在的证据。
这一最新成果将帮助人们在由材料内电子自旋构成的“宇宙”中，寻找其他类似磁单极子的粒子。磁单极子只有一个磁极，就像电子只携带一个负电荷一样。这些发现将加深人类对宇宙以及物质在最小尺度上如何运作的理解。
更多精彩内容，请下载科普中国客户端。
返回人民网科普频道
分享让更多人看到 
1.本站内容仅供参考，不作为任何法律依据。用户在使用本站内容时，应自行判断其真实性、准确性和完整性，并承担相应风险。
2.本站部分内容来源于互联网，仅用于交流学习研究知识，若侵犯了您的合法权益，请及时邮件或站内私信与本站联系，我们将尽快予以处理。
3.本文采用知识共享 署名4.0国际许可协议 [BY-NC-SA] 进行授权
4.根据《计算机软件保护条例》第十七条规定“为了学习和研究软件内含的设计思想和原理，通过安装、显示、传输或者存储软件等方式使用软件的，可以不经软件著作权人许可，不向其支付报酬。”您需知晓本站所有内容资源均来源于网络，仅供用户交流学习与研究使用，版权归属原版权方所有，版权争议与本站无关，用户本人下载后不能用作商业或非法用途，需在24个小时之内从您的电脑中彻底删除上述内容，否则后果均由用户承担责任；如果您访问和下载此文件，表示您同意只将此文件用于参考、学习而非其他用途，否则一切后果请您自行承担，如果您喜欢该程序，请支持正版软件，购买注册，得到更好的正版服务。
5.本站是非经营性个人站点，所有软件信息均来自网络，所有资源仅供学习参考研究目的，并不贩卖软件，不存在任何商业目的及用途
暂无评论内容