奇怪的新型磁性潜伏在只有六个原子厚的材料中

半个多世纪前，日本物理学家长冈洋介理论化的方式磁场可能会从蜿蜒的电子中扩展，不安地寻找与传统铁磁性模型截然不同的休息地点。

最近在一堆交替半导体中观察到的现象可以用长冈的推测来解释，同时抛出一些不可预见的惊喜。

在瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员领导的一项实验中，两种不同合成材料的原子薄网格像世界上最薄的书页一样叠加在一起，以产生一种重复效应，称为云纹图案.

“近年来，这种摩尔纹材料引起了极大的兴趣，因为它们可以很好地用于研究强相互作用电子的量子效应。解释研究资深作者和物理学家阿塔奇·伊马莫格鲁（Ataç Imamoğlu）。

“然而，到目前为止，人们对它们的磁性知之甚少。

磁性是众多电子在量子契约下排列自己的团队努力，量子契约由一种称为自旋的特性决定。

与球的旋转不同，电子的自旋是二元特性。它从不快或慢，只有向上或向下。或者，如果你把它们想象成微小的磁铁，无论是北方还是南方。

布置足够多的微小磁铁，使它们的自旋对齐;他们的集体行为会让像一块普通的铁块一样的东西把你侄女画的微笑水仙花贴在冰箱门上。

关于哪种对齐方式的协议来自于平静地坐在原子后排座位上的电子之间的相互作用。量子定律规定，具有相同自旋的电子确实应该彼此远离，在适当的情况下，这会产生一种放大其磁性的模式。

在1960年代，长冈意识到类似的安排可能会通过一种完全不同的协议形成，这种协议不是由基于电子自旋的交换决定的，而是由它们的旅行癖决定的。

他想象了一个网格，就像一个城市景观，由电子组成，像热心的街头艺人一样坐在街角。他意识到，只要留出一个角落，电子就会移动，渴望找到一个尽可能远离其他量子街头艺人的空间。每次跳跃都会留下一个新的空缺，导致一个“洞”从一条街跳到另一条街。

在这种空旷街角的动力学效应的引导下，可能会出现同样的大规模旋转效应，产生更夸张的磁场。

这是一种效果从那以后就被看到了在一小撮电子中。然而，直到现在，还没有人观察到长冈的“动能”磁性在材料中大量出现。

“到目前为止，这种动磁机制只在模型系统中被检测到，例如在四个耦合的量子点中，但从未在我们使用的扩展固态系统中检测到。说伊马莫格鲁。

该系统由六层两种不同的半导体组成：二硒化钼和二硫化钨。与长冈的网格类似，每个网格都可以堆叠在一起，从而从层间空间的摩尔纹效果中创造出“街角”。

一旦薄层被冷却以尽可能多地消除热抖动，就会施加电压以发送涓涓细流电子。

果不其然，每个街头艺人都找了一个街角来挑选他们特殊品牌的旋转。然而，与长冈想象的不同，磁性只有在电子大量过剩时才会出现。

与其说是被空旷空间的承诺所吸引，不如说是对和谐场所的竞争，产生了短暂的双重行为，即达布隆.

足够多的这些伙伴关系眨眼，导致材料以物理学家从未见过的方式变得磁性。

虽然这个过程不太可能在短期内导致任何新技术（或将水仙花图画固定在冰箱上的方法），但它确实让研究人员深入了解了可以为未来的电子产品提供信息的行为。

这项研究发表在自然界.

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