首次在合成晶體中發現螺旋磁性

科學家們還觀察到了另一種磁力類型首次在實驗室制造的晶體中，有望推動電子學效率和速度的提高，并開辟基礎物理學的新探索領域。

在之前的基礎上理論預測，這一發現背后的國際研究團隊在碘化鎳 （NiI₂），一種二維晶體，具有這種磁性出現所需的精確特性。

“這在當時是一個全新的想法，我們決定進行實驗測試，因為我們意識到碘化鎳是顯示這種 p 波磁體效應的好候選者。”說麻省理工學院物理學家 Riccardo Comin。

在典型的磁體中，電子都傾向于共享一種稱為自旋的特性的排列方式。實際上，這意味著它們的微小圓規都指向同一個方向，構建了它們的磁場.

在被稱為反鐵磁體的材料中，這些自旋對齊以在宏觀尺度上完美地抵消。

P 波磁性將傳統的鐵磁性與反鐵磁性以一種獨特的方式產生各種自旋態的鏡像螺旋，這些螺旋在很大程度上抵消了磁性。在高溫爐中生產的超薄碘化鎳片允許電子根據其周圍環境中的磁場向不同方向旋轉。

通過閃耀偏振光（它像開瓶器一樣振蕩，而不是以更傳統的波狀模式上升和下降）在他們的材料上，研究人員揭示了電子自旋中的螺旋狀構型。

除了觀察這種新穎的磁力形式外，研究人員還能夠控制它，使用小電場調整其自旋狀態和特性。

“我們證明了這種新形式的磁力可以通過電縱，”說來自麻省理工學院 （MIT） 的物理學家 Qian Song。

“這一突破為新型超快、緊湊、節能和非易失性磁性存儲器件鋪平了道路。”

最終結果是電子自旋理論上可以以復雜、可控的方式進行切換，從而在新興領域中具有潛在的用途自旋電子學;一種使用 electron 自旋來存儲內存、計算或移動能量的方法。

這是非常規可能性的又一次證明磁力類型，超越了標準的羅盤針和揚聲器系統 - 可能會帶來全新的材料類別.

這項技術的實際應用還有一段路要走，但最終這可能會導致內存芯片更密集、更快、更高效——能源使用仍然是一個問題人工智能的興起.

目前，像這樣的系統需要仔細校準和特殊的實驗室條件，但未來有很大的潛力：縱電子自旋而不是電荷的電子設備，使系統更高效。

“我們只需要一個小電場來控制這種磁開關，”說歌。“P 波磁體可以節省五個數量級的能量。這是巨大的。

該研究已發表在自然界.

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