據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)12月19日（北京時間）報道，西班牙卡特蘭納米技術研究院研究人員稱，他們在一項最新發(fā)現(xiàn)中首次觀察到了磁振子拖曳。這一發(fā)現(xiàn)結束了科學家50年來追尋獨立熱電效應的歷程，對研究能量轉化應用、開發(fā)自旋信息傳輸新途徑也具有重要意義。相關論文發(fā)表在12月18日《自然?材料學》雜志網(wǎng)站上。

      熱電效應能幫助人們在納米尺度管理熱量，利用熱量流動來操控自旋信息。隨著信息技術的發(fā)展，自旋電子學中的熱電效應越來越受到人們關注。上世紀50年代首次發(fā)現(xiàn)熱電效應，在固體中，當電子經(jīng)過原子，其電荷就會改變附近的晶格結構，產(chǎn)生波動；反過來，晶格波動也會影響電子運動，就像海浪推動一個沖浪運動員在滑行。這種相互作用導致的熱電效應其實是一種聲子拖曳效應。此后不久，科學家預言在磁性材料中也存在類似現(xiàn)象：磁振子拖曳。

      在鐵磁體中，自旋保持著平行的方向。如果發(fā)生了紊亂，就會產(chǎn)生自旋波影響電子運動，因此磁振子流（自旋波量子）也會拖動電子。研究人員解釋說，盡管這和聲子拖曳很相似，但要觀察磁振子拖曳卻非常困難。主要原因是聲子拖曳太顯著，把磁振子拖曳和聲子拖曳區(qū)別開非常困難。多年來，科學家只報道過一些間接證據(jù)。

      為此，研究人員設計了一種特殊設備來分開磁振子拖曳和其他熱電效應。這種設備類似一種溫差電堆，在冷熱源之間以熱并聯(lián)電串連的方式排布大量成對的鐵磁線，通過控制成對鐵磁線中的磁方向，來分離電子和聲子拖曳的熱電效應，獨立研究磁振子拖曳。

      論文指出，檢測結果作為溫度的函數(shù)，顯示出磁振子拖曳效應服從磁振子和聲子總體變化。這一信息對理解電子?磁振子相互作用、磁振子動力學和熱自旋傳輸?shù)奈锢頇C制非常關鍵。

    總編輯圈點

    科學研究常被人冠名以“有錢有閑”的愛好。50年前人們對于磁振子拖曳研究的評價興許也與此類似。如今，隨著納米材料研究向應用領域的推進，熱電效應和磁振子拖曳成為在納米尺度控制熱量產(chǎn)生和傳輸?shù)闹匾ぞ摺倪@個角度看，美國科學家的新發(fā)現(xiàn)真是恰逢其時。所以不必對科學家們發(fā)現(xiàn)和描述世界規(guī)律的追求目標感到虛無縹緲。因為沒了這“有錢有閑”的愛好，再美好的設想也只能停留在科幻小說中。