2009年9月18日
第一次,麻省理工学院科学家们观察铁磁行为在一个原子气体,解决一个几十年的问题是否有可能的天然气显示属性类似于磁铁由铁或镍。
研究生Gyu-boong乔优化激光光学设置的位置在镜子上产生一个锂离子的超冷气体。照片-帕特里克Gillooly
麻省理工学院的团队观察到气体的行为锂原子冷却到绝对零度之上150十亿1的温度(-273度或-459度F),工作报告在9月18日出版的《科学》杂志上,是由沃尔夫冈•Ketterle物理学的教授约翰·d·麦克阿瑟,大卫·e·普里查德,塞西尔和艾达绿色的物理学教授。欧洲杯线上买球如果得到证实,麻省理工学院的结果可能进入磁性教科书,表明气体的基本粒子称为费米子不需要铁磁晶体结构。欧洲杯猜球平台
几十年来,它一直是一个悬而未决的问题是否有可能成为铁磁的气体或液体。铁磁材料是那些,在一个特定的欧洲杯足球竞彩温度,是强磁化即使没有一个磁场。在铁和镍等常见的磁铁,由一个重复的晶体结构,铁磁性时未配对电子在材料自发排列在同一个方向。
电子,质子和中子也基本粒子分为费米子。欧洲杯猜球平台原子和分子,由奇数个费米子粒子被认为是复合费米子。欧洲杯猜球平台因为所有的费米子有一些属性类似于电子,它们可以用来模拟铁磁物质中电子的行为。在这项工作中,研究者们研究了费密子原子lithum-6,由三个质子,三个中子和电子。
就像电子,这些锂- 6原子像小磁铁,可以使在同一方向在某些情况下。在自然界中,费密子液体或气体作为电子气体,存在液态氦- 3和中子星。
“所有液态或气态的费米子体系在本质上没有足够强大的交互成为铁磁,“物理研究生Gyu-Boong乔解释说,该研究小组的成员。”但对于锂原子,原子物理的我们可以用技巧调整任意强度的原子之间的相互作用,通过改变外部磁场。”
在他们的实验中,麻省理工学院的团队被困的超冷锂原子云红外激光的焦点。当他们逐渐增加原子之间的排斥力量,他们观察到几个特性表明气体已经成为铁磁。云第一次变大,然后突然收缩。当原子被释放的陷阱,他们突然扩大更快。
令人信服,但没有“灌篮”
这和其他观察同意理论预测一个铁磁相变状态。“证据是相当强劲,”普里查德说,“但这还不是一个扣篮。他们开始形成分子,可能没有足够的时间来发展区域的原子排列大到足以让我们看到。”
Ketterle补充说,他和他的同事们有许多想法如何研究这个新形式的物质更紧密地:“有一件事是肯定的:我们有一个重大发现,将推进我们对磁性的理解。”
克利斯朵夫所罗门,法国国家科学研究中心的研究主任,说费密子气体的发现提供了令人信服的证据显示相同类型的铁磁性固体晶体材料中找到。欧洲杯足球竞彩充分证明的情况,他说,“这将是很高兴见到直接观察铁磁性——所有的旋转是平行的。”
麻省理工学院研究新型磁性材料是一个程序的一部分——在数据存储领域有着重要的应用,纳米技术和医疗诊断和磁性和超导之间的相互作用欧洲杯足球竞彩。
早期的研究工作是一个延续的“bose - einstein”冷凝物,一种物质粒子凝结和作为一个巨大的浪潮。欧洲杯猜球平台Ketterle获得了2001年诺贝尔奖的发现和研究长期寻求新形式的问题。“我们仍然使用相同的冰箱我们用于研究“bose - einstein”冷凝物,“Ketterle说。“但科学是非常不同欧洲杯线上买球的。十年前,我就不会认为我今天研究磁性。”
Ketterle和普里查德主要调查人员在麻省理工学院的电子研究实验室。除了Ketterle,普里查德和乔,麻省理工学院的团队包括研究生Ye-Ryoung李和迦勒a·克里斯滕森博士后Jae-Hoon崔本科生托尼·h·金和约瑟夫·h·Thywissen从多伦多大学的客座教授。麻省理工学院的研究人员都是来自超冷原子中心的成员。
麻省理工学院研究受到了美国国家科学基金会,美国海军研究办公室,带来过度通过负载计划,陆军研究办欧洲杯线上买球公室DARPA OLE的基金项目。