美國北卡州立大學14日表示，科學家成功地在磁性環境產生了弧子（soliton）。35年前，科學家便建立了有關（guān）弧（hú）子的理論，並認為它在打造磁性環境下基於自旋的計算機方（fāng）麵具有重（chóng）要（yào）意義。

      弧子也稱孤立波，是一種特殊（shū）形式的超短脈衝，在小範圍的空間內能保持自己的大小和動量。科學家已證明，由光構成的弧子（光弧子）能用（yòng）於長距離高速信息傳遞。然而，雖然科學家相信（xìn）存在著弧子（zǐ），但是在磁環境中，他們從來（lái）沒有觀察到過弧子。

      北（běi）卡（kǎ）州立大學數學家馬克?霍耶費爾通過建立數學模型向人們展示了弧子的表觀特征。隨後，當瑞典物理學家約（yuē）翰?阿科曼和研究生馬基德?莫森（sēn）尼發現自己（jǐ）的實驗數據（jù）與霍耶菲爾的數學模型相符時，他們（men）決定要確認磁性弧子的存（cún）在。

      所有的電子（zǐ）以自旋的形式擁有（yǒu）角動量，如同旋轉（zhuǎn）的陀螺。角動量讓電子自旋軸指向特定的方向。在磁場內，每個電子像陀螺那（nà）樣自旋且它們（men）的自旋幾乎相同。研究中，阿科曼他們使用納米導線將微弱的（de）直流電（diàn）流導向磁鐵，為磁場中的電子（zǐ）群引入了能量，改（gǎi）變了電子的自旋，讓它們出現了旋進，或者（zhě）說是像陀螺出現旋轉軸不（bú）再與地麵垂直的狀態，結果產生了微小的旋轉磁微滴，也就是形成了弧子。

      通過測（cè）量（liàng）電子（zǐ）旋進（jìn）的頻率（lǜ），科學家能夠探測（cè）到弧子的存在。在探測的過（guò）程中，他們（men）觀察到（dào）了弧子獨一無二的“簽名”??伴隨能量輸出大跳躍的（de）頻率顯著下跌，於是知道他們的實（shí）驗取得了（le）成（chéng）功。霍耶菲爾表示，這些弧子被稱為“耗散”，因為磁場需要消散電子旋進的能（néng）量。磁場通過平衡（héng）直流電源引入到磁性係統的能（néng）量和輸出到（dào）係（xì）統外的能量來保持自己的穩定。

      除了展示弧子存在（zài）外，科學家還發現了弧子某些有趣的特性，包括振蕩運（yùn）動以及周（zhōu）期性變（biàn）形（xíng）。相關的研究結果發（fā）表在《科學》雜誌上。