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电子自旋测量子材料首次测量

科技日报记者 刘霞。电自

国际研究团队首次成功测量了一种新型量子材料中的旋测电子旋转,预计将彻底改变未来量子材料的量材料首量研究方法,为量子技术的次测发展开辟新的途径,并在可再生能源、电自生物医学、旋测电子、量材料首量量子计算机等领域找到有用的次测地方。最新一期《自然物理》杂志发表了相关研究论文。电自


实验结果在左边,旋测理论建模在中间和右边。量材料首量红色和蓝色表示电子速度。次测
图片来源:意大利博洛尼亚大学。电自

电子自旋是旋测电子的基本性质之一,是量材料首量指电子在空间中移动的曲率。在最新的研究中,来自意大利、德国、英国和美国的研究人员首次成功测量了一种新型的、潜在的拓扑量子“笼目”,利用粒子加速器同步加速器产生的光,并利用现代材料行为建模技术。(kagome)材料中的电子自旋也是科学家首次测量与拓扑概念相关的电子自旋。“笼目”是指传统的编织竹纹,是指编织孔眼图案。

梅尼科·迪桑特在意大利博洛尼亚大学解释说,以足球和甜甜圈为例,这两个物体形状不同,决定了它们具有不同的拓扑性。同样,电子在材料中的行为也受到一些量子性质的影响,这决定了电子在物质中的自旋。

尽管科学家们多年前就知道电子存在自旋,但到目前为止,还没有人能直接测量量子材料中电子的“拓扑自旋”。在最新的研究中,为了测量“笼材料”中电子的旋转,研究人员使用了被称为“圆形二色”的特殊效果,这是一种特殊的实验技术,只能与同步加速器光源一起使用,并利用材料吸收不同光的能力。理论研究人员使用强大的超级计算机实现复杂的量子模拟,实验团队实现了测量。

“笼目材料”的研究结果有助于人们更多地了解这些材料的特殊磁性、拓扑性和超导性,为量子材料和量子力学研究开辟新的道路。

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