由圓偏振太赫茲光脈沖誘導(dǎo)的手的圣子在氟化鈰中產(chǎn)生超高速的磁化。氟離子（紅色和紫紅色）受偏振光脈沖（黃色螺旋）的影響，其中紅色是基拉爾模式下最大的離子。鈰離子用多色表示。指南針的指針代表旋轉(zhuǎn)的原子引起的磁化。照片來源：美國萊斯大學(xué)
美國萊斯大學(xué)的量子材料科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原子進(jìn)行圓運(yùn)動時，他們也可以創(chuàng)造奇跡：在稀土晶體中，當(dāng)原子晶體網(wǎng)格被一種叫做手性聲子的螺旋振動激活時，晶體就會變成磁鐵。該研究發(fā)表在最新一期的《科學(xué)》雜志上。
在實(shí)驗(yàn)過程中，研究者需要找到一種驅(qū)動原子晶格用手移動的方法。他們使用的聲波頻率約為10兆赫。由于沒有光源，它們將強(qiáng)烈的紅外線和電場混合，與手性聲子相互作用，形成光的脈沖。此外，研究人員還使用另外兩個紅外線脈沖分別檢測了自旋和原子運(yùn)動。
研究表明，如果將氟化鈰暴露在超快的光脈沖中，原子就會跳舞，這種舞蹈會在瞬間引起電子的旋轉(zhuǎn)，使它們和原子的自轉(zhuǎn)一致。如果不采取這種方式，強(qiáng)大的磁場就會活躍起來，因?yàn)榉嬙诹愣纫韵乱矔匀坏貛в袛?shù)字性，任意定向。
結(jié)果表明，瞬態(tài)磁化強(qiáng)度僅由與聲音共振的脈沖激發(fā)，與聲音的角動量成正比，在低溫下隨磁化率增加。這一觀測結(jié)果與自旋-聲耦合模型在定量上是一致的，有助于今后在磁性和量子材料方面的進(jìn)一步研究。
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