瑞士巴塞尔大学和苏黎世联邦理工学院研究团队取得一项突破：他们通过激光束成功实现了一种特殊铁磁体的极性翻转。这项进展为未来开发可调谐的光电子电路提供了潜在可能。研究发表于最新一期《自然》杂志。
铁磁体中的磁力源于电子自旋的有序排列。每个电子的自旋都会产生微弱磁场，当所有电子自旋方向趋于一致时，材料整体便呈现出宏观磁性。这种排列通常需要克服内部热运动的无序影响，只有当材料温度低于某一临界值时，铁磁性才能稳定存在。
传统上，若要改变铁磁体的磁极方向，往往需要先将其加热至临界温度以上，使电子自旋得以重新定向，再冷却固定新的磁化方向。然而，此次研究表明，仅通过光照即可实现这一极性翻转过程，无需依赖整体加热。
研究团队使用了一种特殊的层状材料——两层轻微扭曲的二维有机半导体钼二碲化物。在这种材料中，电子可以形成所谓的拓扑态，其特性可通过几何形态类比来理解。如同球体与环面之间的本质区别，拓扑态具有稳定且明确的定义，不易被连续变形所改变。
实验中，团队通过调控使电子在绝缘态与金属态之间转变。由于电子间的强相互作用，在这两种状态下电子自旋均保持平行排列，从而使材料整体表现为铁磁性。关键在于，他们利用激光脉冲实现了整个铁磁体自旋方向的集体翻转。
这一转变是永久性的，并且材料的拓扑性质对翻转的动态过程产生了影响。通过控制激光，团队还能在材料中“绘制”出不同拓扑铁磁态的边界，并实现对其拓扑与磁性的动态调控。
为了验证极性翻转的效果，团队使用另一束较弱激光探测材料表面的反射光特性，通过光学信号辨析出自旋方向的改变。
这项技术为在微芯片上光学写入可重构的拓扑电路开辟了新路径。未来，基于该方法有望制备微型干涉仪等器件，用于极弱电磁场的高精度测量。
“数据、模型和训练都是我们自己做的，我们将开放数据和模型，供每一位开发者免费使用。”12月15日，北京中科闻歌科技股份有 人类蛋白质KRAS（蓝色）与其伴侣之一RAF1（黄色）相互作用的三维图。图片来源：西班牙巴塞罗那基因组调控中心 科技日报北京12 临近年末，开源领域“火力全开”：华为以超过120个上游软件和多个主流开源项目的贡献值，在多个主流开源项目中排名第一；上 12月16日，“第六届中国行业发展高峰论坛”暨上海交通大学行业研究院五周年系列活动（上海站）成功举行。此次论坛主题为“知 近日，由南京应用数学中心林文伟教授和东南大学李铁香教授团队设计研发、基于GPU计算平台的FAME软件包以仿真插件的形 1月18日，浙江科技大学、嘉兴大学分别在杭州、嘉兴举行揭牌仪式。面向未来，两所高校提出了各自的发展目标。 浙江科技大学 。本文链接：激光脉冲实现特殊铁磁体极性翻转http://www.sushuapos.com/show-11-31425-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 皮肤经常痒，可能是肾不好的信号
下一篇： 基因对人类寿命的影响或超50%