德国科学家新发现的量子态挑战了对近藤效应的现有看法

技术研究 量科网 2023-11-21 11:18

最近,一项超小型、高精度、超冷物理实验揭示了一种全新的量子态——“Spinaron”。在极冷条件下,当铜表面上的钴原子受到强磁场的作用使其自旋方向来回翻转时,就会出现这种状态。

德国科学家新发现的量子态挑战了对近藤效应的现有看法

研究人员通过将强磁场与放置在原子尺度的扫描隧道显微镜上的铁探针结合起来,使他们在实验装置中能够观察到钴原子的磁自旋现象。

这种自旋并不是僵化的(rigid),而是不断来回切换的,然后会激发铜表面的电子。以一个比方来说,钴原子就像一个旋转的橄榄球。

研究者们在此前已经预测过这些新的观察结果,这也挑战了现有的关于近藤效应的看法:当冷材料中存在磁性杂质时,会很稀奇地出现电阻极小值。

在这些新实验中,钴原子始终保持运动状态,即使在与电子相互作用时也能保持磁性。然而,根据近藤效应的规则,磁矩将被电子相互作用中和。

德国维尔茨堡大学和于利希研究中心的物理学家表示,这一发现可能会引发对低温导电材料行为的猜想进行重新思考。

自20世纪60年代以来,科学家们一直利用近藤效应来解释钴和铜等金属结合时的某些量子活动。现在,这种由来已久的想法可能要改变了。现在,研究人员已开始寻找其他可将“Spinaron”进行应用的物理场景。(编译:Tmac)