其他学院内,都在进行学术交流。
物理学院多媒体教室内。
星辰大学大二学生沈旗,正在台上侃侃而谈。
现场大屏幕上,显现着论文标题《交替磁性,物理界的第三种磁性!》
他缓缓开口道:“众所周知,物理界只有两种磁性,分别是铁磁性和反铁磁性。
铁磁性,就是常见的指南针或者磁铁。
反铁磁性,不产生外部磁场,也不产生内部磁场。
但我先前在实验室里,寻找反铁磁材料时,偶然发现一种奇怪的化合物‘二氧化钌’。
二氧化钌没有净磁矩,这一点和自旋都是交替排列的反铁磁体几乎一样;但与此同时,当有电流时,这种材料会表现得像铁磁体。
我在想,能不能获得一种介于铁磁体和反铁磁体之间的材料?
于是,我的实验方法是,与其想象这些原子的自旋磁矩与原子本身相连,倒不如设想自旋磁矩的旋转可以独立于原子本身,这样一来就可以在这种仍然保持相同磁性结构的材料上进行操作。
在这样的材料中,自旋磁矩仍然可以是交替排列的,但是由于原子本身的轨道与自旋的耦合很弱,原子本身可以认为能进一步旋转。
我可以举一个简单的例子来说明这种情况:假如你把一个铁磁体中的每个相隔一个的原子旋转90度,再把这些原子的自旋磁矩翻转180度,结果就会变成——如果从自旋磁矩来看,它像一个反铁磁体,但如果从电子在材料内部运动方式来看,它们更倾向于沿着相同“取向”的原子方向来运动,所以它其实看起来更像一个铁磁体。
这种全新的磁性,我把它命名为交替磁性,英文名叫altermagism。
当然,科学是严谨的。
每提出一个全新的理论,必须用实验数据进行论证。
我从各种绝缘体、半导体和金属材料里,寻找交替磁体的候选材料。
其中,一种名为碲化锰的晶体,是最典型的反铁磁体。
它因为其相邻锰原子的磁矩,都指向相反的方向,因此不会在材料周围产生外部磁场。
我用星辰大学物理实