作者:Marius V. Costache 来源:《自然—材料学》 发布时间:2011-12-20 14:36:06
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科学家首次观察到磁振子拖曳
 
据美国物理学家组织网12月19日(北京时间)报道,西班牙卡特兰纳米技术研究院研究人员称,他们在一项最新发现中首次观察到了磁振子拖曳。这一发现结束了科学家50年来追寻独立热电效应的历程,对研究能量转化应用、开发自旋信息传输新途径也具有重要意义。相关论文发表在12月18日《自然—材料学》杂志网站上。
 
热电效应能帮助人们在纳米尺度管理热量,利用热量流动来操控自旋信息。随着信息技术的发展,自旋电子学中的热电效应越来越受到人们关注。上世纪50年代首次发现热电效应,在固体中,当电子经过原子,其电荷就会改变附近的晶格结构,产生波动;反过来,晶格波动也会影响电子运动,就像海浪推动一个冲浪运动员在滑行。这种相互作用导致的热电效应其实是一种声子拖曳效应。此后不久,科学家预言在磁性材料中也存在类似现象:磁振子拖曳。
 
在铁磁体中,自旋保持着平行的方向。如果发生了紊乱,就会产生自旋波影响电子运动,因此磁振子流(自旋波量子)也会拖动电子。研究人员解释说,尽管这和声子拖曳很相似,但要观察磁振子拖曳却非常困难。主要原因是声子拖曳太显著,把磁振子拖曳和声子拖曳区别开非常困难。多年来,科学家只报道过一些间接证据。
 
为此,研究人员设计了一种特殊设备来分开磁振子拖曳和其他热电效应。这种设备类似一种温差电堆,在冷热源之间以热并联电串连的方式排布大量成对的铁磁线,通过控制成对铁磁线中的磁方向,来分离电子和声子拖曳的热电效应,独立研究磁振子拖曳。
 
论文指出,检测结果作为温度的函数,显示出磁振子拖曳效应服从磁振子和声子总体变化。这一信息对理解电子—磁振子相互作用、磁振子动力学和热自旋传输的物理机制非常关键。(来源:科技日报 常丽君)
 
 
 
 
 
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