美國麻省理工學院9月17日發布新聞公告稱,該校科學家第一(yī)次觀測到原(yuán)子氣(qì)體具有強磁(cí)性,從而解答了長達數(shù)十年的學術爭論:氣體是(shì)否可以(yǐ)具有類似鐵或鎳磁體一樣的磁性。公告稱,此發現如經證實,將改寫現行的物理教科書。
麻省理工(gōng)學(xué)院(yuàn)的研究人(rén)員使(shǐ)用(yòng)了(le)鋰(lǐ)-6同位素。鋰-6含有(yǒu)3個質子、3個中子與3個電子,屬於費(fèi)米子(半整數自旋粒子),具(jù)有(yǒu)與電子相似的特性,可用來模擬電(diàn)子的行為。他們(men)利用紅外線激光束(shù)捕獲超冷鋰原子氣團(tuán),將其冷卻到僅(jǐn)比絕對零(líng)度高億分之十五開爾(ěr)文。當逐(zhú)漸增(zēng)加原子間斥力(lì)時,研究人員(yuán)觀察到的幾個現象表明氣體已經變得具有強磁性。原子氣團先是變大,然後突然收縮。當原子從陷阱中釋放時,它(tā)們突然急速(sù)擴張。這些現象與磁性相位轉換的(de)理論預測完全一致。
關於費米子在氣態或液態情況下是否可(kě)能具有(yǒu)強磁性的問題,科學(xué)界已爭論了數十年,而麻(má)省理工學(xué)院的這(zhè)項研究則給出了一個確切(qiē)答案。該校物理學教授、研究小組負責人(rén)凱特勒表示,這一發現十分重要,將推進人們對磁性這一物理現象(xiàng)的了解。而(ér)磁性材料對(duì)於數據存儲、納米技術和醫療診斷(duàn)都具(jù)有十分重要的應用價值。
公告(gào)稱,如果此發現得(dé)到證實,將改寫(xiě)物理教科書中關於磁性理論的描述,說明費米子(zǐ)氣體不需要晶狀結構即可具有(yǒu)強磁性。麻(má)省理工學院物理學教授、另一位(wèi)研究負責人斯科特?普理查德指(zhǐ)出:“我們(men)的證據很具有(yǒu)說服力,但要完全證實(氣體具有強磁性)並不是一件輕而易舉的事。我們沒能觀測到原子指向區域的情況。這些原子開始形成分子,可能會沒有足夠(gòu)的時間(jiān)調整自己。”
公告(gào)稱,該研究小組已開始使用新技術進行進一步觀察。
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更多>2018-10-12