作者:刘海英 来源:科技日报 发布时间:2009-9-19 14:11:23
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MIT科学家首次观测到原子气体具有强磁性
此发现如经证实,将改写物理教科书中关于磁性理论的描述
 
美国麻省理工学院(MIT)9月17日发布新闻公告称,该校科学家第一次观测到原子气体具有强磁性,从而解答了长达数十年的学术争论:气体是否可以具有类似铁或镍磁体一样的磁性。公告称,此发现如经证实,将改写现行的物理教科书。相关论文发表于9月18日的《科学》杂志。
 
麻省理工学院的研究人员使用了锂-6同位素。锂-6含有3个质子、3个中子与3个电子,属于费米子(半整数自旋粒子),具有与电子相似的特性,可用来模拟电子的行为。他们利用红外线激光束捕获超冷锂原子气团,将其冷却到仅比绝对零度高亿分之十五开尔文。当逐渐增加原子间斥力时,研究人员观察到的几个现象表明气体已经变得具有强磁性。原子气团先是变大,然后突然收缩。当原子从陷阱中释放时,它们突然急速扩张。这些现象与磁性相位转换的理论预测完全一致。
 
关于费米子在气态或液态情况下是否可能具有强磁性的问题,科学界已争论了数十年,而麻省理工学院的这项研究则给出了一个确切答案。该校物理学教授、研究小组负责人凯特勒表示,这一发现十分重要,将推进人们对磁性这一物理现象的了解。而磁性材料对于数据存储、纳米技术和医疗诊断都具有十分重要的应用价值。
 
公告称,如果此发现得到证实,将改写物理教科书中关于磁性理论的描述,说明费米子气体不需要晶状结构即可具有强磁性。麻省理工学院物理学教授、另一位研究负责人斯科特·普理查德指出:“我们的证据很具有说服力,但要完全证实(气体具有强磁性)并不是一件轻而易举的事。我们没能观测到原子指向区域的情况。这些原子开始形成分子,可能会没有足够的时间调整自己。”
 
公告称,该研究小组已开始使用新技术进行进一步观察。
 
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