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物理学家终于观察到 50 年前的理论在 2D 晶体中变为现实
通过冷却原子薄磁性材料，物理学家通过实验证实了 20 世纪 70 年代经典的二维磁性模型。当材料从块状晶体减薄到只有一个原子厚的层时，就会发生奇怪的事情。在《自然材料》杂志上发表的一项研究中，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家报告说，他们观察到了[...]
来源:SciTech日报通过冷却原子薄磁性材料，物理学家通过实验证实了 20 世纪 70 年代经典的二维磁性模型。
当材料从块状晶体减薄到只有一个原子厚的层时，就会发生奇怪的事情。在《自然材料》杂志上发表的一项研究中，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家报告说，他们在超薄材料中观察到了一系列不寻常的磁性状态。
他们的实验首次完整演示了 20 世纪 70 年代引入的二维磁性理论模型。该团队表示，这些发现可能有助于指导未来超紧凑技术的发展。
新观察到的行为涉及当某些材料冷却到绝对零时发生的两个主要磁转变。尽管科学家之前曾分别检测到每个转变，但这是第一次将两者一起视为完整预测序列的一部分。
为了进行实验，研究人员将单层三硫化镍磷 (NiPS3) 冷却至 –150 至 –130 °C 之间。在此范围内，材料进入一种不寻常的磁性状态，称为别列津斯基-科斯特利茨-索利斯 (BKT) 相。在这个阶段，与单个原子相关的微小磁方向（称为磁矩）组织成称为涡旋的漩涡结构。这些漩涡成对形成，以相反的方向旋转，一个顺时针，另一个逆时针，并且成对的结构保持紧密相连而不是分离。
别列津斯基-科斯特利茨-索利斯阶段
BKT 相以物理学家 Vadim Berezinskii 以及 J. Michael Kosterlitz 和 David Thouless 的名字命名，他们因开发描述此类转变的理论而获得 2016 年诺贝尔物理学奖。
完成六态时钟模型
迈向更高温度的应用
DOI: 10.1038/s41563-026-02516-7
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