钻石和铁锈揭示“不可能”磁单极子的第一个线索

寻找磁单极子具有一个磁极而不是两个磁极的粒子是物理学中最令人兴奋和最具潜在变革性的探索之一，科学家们刚刚在单极子搜寻中取得了一项重大新发现。

由英国剑桥大学学者领导的一个国际研究小组观察到磁场穿过时的单极子行为赤铁矿，一种类似于铁锈的材料。

“如果单极子确实存在，并且我们能够将它们隔离开来，那就就像找到一块被认为丢失的缺失的拼图一样，”说来自剑桥大学的物理学家梅特·阿塔图尔 (Mete Atatüre)。

反铁磁性像赤铁矿这样的材料对这些研究特别有帮助，因为微小的磁铁（或旋转）的排列增强了它们的稳定性。 然而，它们产生的整体磁场非常弱，因此难以分析。

为了克服这个问题，该团队使用了一种称为金刚石量子磁力测量，其中使用金刚石针和一些巧妙的电子自旋计算来测量磁场而不干扰它们。

这就是有趣的地方。 研究人员发现了单极涌现磁荷分布的证据——尽管对于我们当中不太懂技术的人来说，他们也将它们描述为微小的冰球磁活性滑过赤铁矿。

这不完全是一个目击者磁单极子粒子，但它是对单极子存在时预期的模式的观察。 这也是反铁磁材料中的自旋模式与磁场行为的特定点（此处称为电荷）之间存在联系的证据。

“挑战一直是反铁磁体中这些纹理的直接成像，因为它们的磁力较弱，但现在我们能够通过钻石和铁锈的完美组合来做到这一点，”说剑桥大学物理学家安东尼·谭（Anthony Tan）。

磁单极子的发现对物理学的重要性怎么强调都不为过。 首先，它将帮助我们我们周围存在的一切。

考虑到这一点，这些新的观察结果可能至关重要——研究人员在这里部署的技术有可能开辟新的探索途径。难以捉摸的单极子。

进一步来说，这项研究的结果可用于开发比我们今天拥有的更快的计算技术，并且（通过降低能耗），因为反铁磁材料的特殊性质。

“我们已经展示了如何使用金刚石量子磁力测量来解开二维量子材料中磁性的神秘行为，这可能会开辟该领域的新研究领域，”说谭。

该研究发表于自然材料。