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新材料彌合磁與光的差距打開新技術(shù)大門

發(fā)布時(shí)間： 2023/9/8

　　現(xiàn)代生活是通過電磁學(xué)實(shí)現(xiàn)的。今天的技術(shù)都運(yùn)用了幾百年來(lái)物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的一些電磁特性。尋找操縱光（電磁波譜的一部分）和磁力的新方法將使我們創(chuàng)造出尚無(wú)法想象的技術(shù)，尤其是在量子領(lǐng)域。
　　為了探索控制這種基本自然力的新方法，紐約城市學(xué)院（CCNY）的科學(xué)家將光捕獲在磁性超材料（metamaterial）內(nèi)，并在此過程中使材料本身的磁性增強(qiáng)10倍。該研究結(jié)果8月16日發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。
　　其所用材料是由鉻、硫和溴構(gòu)成的分層半導(dǎo)體，屬于磁性范德華材料，該材料以荷蘭理論物理學(xué)家約翰內(nèi)斯·迪德里克·范德華（Johannes Diderik van der Waals）的名字命名。其中含有天然材料不常見的屬性，科學(xué)家才剛剛開始了解其可能的應(yīng)用。
　　至關(guān)重要的是，這種范德華材料能夠產(chǎn)生稱為激子的準(zhǔn)粒子，它與光和其它粒子相互作用。正是這些光學(xué)相互作用捕獲了光并使材料具有磁性。
　　該研究的主要作者、CCNY 的弗洛里安·迪恩伯格（Florian Dirnberger）在一份新聞稿中表示：“由于光線在磁鐵內(nèi)部來(lái)回反射，相互作用確實(shí)得到了增強(qiáng)。舉個(gè)例子，當(dāng)我們施加外部磁場(chǎng)時(shí)，光的近紅外反射發(fā)生很大變化，材料基本上改變了顏色。這是相當(dāng)強(qiáng)的磁光響應(yīng)?！?br /> 　　光與磁之間如此強(qiáng)烈的相互作用并不常見，這就是為什么研究人員表示許多磁光技術(shù)需要靈敏的光檢測(cè)技術(shù)。但這種新材料彌合了兩者之間的差距，并可能為之前不可能的技術(shù)打開了大門。
　　研究合著者全佳敏（Jiamin Quan，音譯）在新聞稿中表示：“當(dāng)今磁性材料的技術(shù)應(yīng)用主要與磁電現(xiàn)象有關(guān)。鑒于磁和光之間如此強(qiáng)烈的相互作用，我們希望有一天能夠制造出磁激光器，并可能重新考慮光控磁存儲(chǔ)器的舊概念。”

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