这个蓝色激光刚刚解决了150年的物理神秘

一个多世纪以来,物理学家知道在铜和金等日常金属中应该存在奇怪的磁信号,但他们看不到它。现在,科学家仅使用蓝色激光和巧妙的调整来进行经典技术,他发现了这种难以捉摸的现象,称为光学厅效应。这个突破不仅揭示了[...]

来源:SciTechDaily
硅晶圆的光学霍尔测量。图片来源:帕兹·罗斯

一个多世纪以来,物理学家都知道铜和金等日常金属中应该存在奇怪的磁信号,但他们看不到它。现在,仅使用蓝色激光和对经典技术的巧妙调整,科学家们就发现了这种难以捉摸的现象,称为光学霍尔效应。

这一突破不仅揭示了曾经被认为具有磁性“沉默”的材料中隐藏的磁性行为,而且还暗示了自旋物理、量子技术和电子设计的新前沿——无需电线或极端条件。

照亮隐藏的信号

一组研究人员创造了一种创新方法,仅使用光和精致的光学技术即可检测铜、金和铝等日常金属中极其微弱的磁信号。他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志上,可能会导致从智能手机到量子计算等技术的重大进步。

自然通讯 量子计算

长期存在的谜团:为什么我们看不到光学霍尔效应?

科学家们早就知道,电流在暴露于磁场时会发生弯曲。这种称为霍尔效应的行为在铁等磁性材料中已有详细记录。然而,在非天然磁性的金属中,例如铜和金,这种效应要弱得多并且更难以观察到。

一种类似但鲜为人知的现象,称为光学霍尔效应,预计可以深入了解电子在暴露于光和磁场时如何移动。然而,尽管已有一个多世纪的理论认识,这种效应仍然过于微妙,无法用可见光检测到。专家们相信它的存在,但没有人拥有足够灵敏的方法来证实它。

“这就像几十年来试图在嘈杂的房间里听到耳语一样,”阿米尔·卡普阿教授说。 “每个人都知道窃窃私语的存在,但我们没有足够灵敏的麦克风来听到它。”

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