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物理学家观察到违背直觉的奇怪量子旋转效应
研究人员发现，晶体内的原子旋转可以意外地翻转方向，同时仍然遵守角动量守恒定律。一个国际研究小组，包括来自亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心 (HZDR) 和马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所的科学家，首次直接观察到角动量如何移动并 [...]
来源:SciTech日报研究人员发现，晶体内的原子旋转可以意外地翻转方向，同时仍然遵守角动量守恒定律。
一个国际研究小组，包括来自亥姆霍兹德累斯顿-罗森多夫中心 (HZDR) 和马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所的科学家，首次直接观察到角动量如何在晶格内移动和保持守恒。通过使用强大的太赫兹激光脉冲，该团队能够精确地操纵这些运动，并发现了意想不到的效果：在转移过程中，由于材料的旋转对称性，旋转方向会发生翻转。
这项发表在《自然物理学》上的研究为磁性起源提供了新的见解，并可以帮助研究人员开发出更精确的方法来控制量子材料。
了解固体中的角动量
能量、动量和角动量等量受守恒定律约束，这意味着它们不能在封闭系统中被创建或破坏。相反，它们只能被转移或转换成其他形式。尽管角动量通常与自行车或旋转木马等旋转物体相关，但它也是量子物理学的基础，并且在磁性中发挥着关键作用。
一个多世纪前，阿尔伯特·爱因斯坦和万德·约翰内斯·德哈斯表明，改变材料的磁化强度可以产生可测量的机械旋转。他们的实验证明磁角动量和机械角动量密切相关。从那时起，科学家们一直试图通过在晶格（材料内部原子的有组织排列）上移动来准确确定角动量如何在固体中传播。
激光脉冲揭示了逆转效应
在振动之间的传递过程中，研究人员发现了一些意想不到的事情：角动量反转了方向。
量子“1 + 1 = −1”效应
DOI: 10.1038/s41567-026-03274-8