明斯特大学 研究人员使用微波谐振器(棕色)，产生频率在微波范围内的场，激发钇铁石榴石薄膜(红色)中的磁振子，形成玻色-爱因斯坦凝聚体
不均匀的静态磁场产生了作用在冷凝物上的力
利用聚焦在样品表面的探测激光(绿色)，研究人员记录了磁振子的局部密度，并能够观察它们在凝聚体中的相互作用(布里渊光散射光谱)
信用:我
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玛丽亚·博罗达科娃等人
/自然通讯 通过电磁波而不是电流工作的数据传输:对许多科学家来说，这是未来技术的基础，这些技术将使传输更快，单个组件更小，更节能
磁振子是磁性粒子，充当移动的信息载体
大约15年前，德国明斯特大学的研究人员首次成功地在室温下实现了一种新颖的磁振子量子态——一种磁性粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体，也被称为“超级大部头”
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物质的极端状态，通常只在非常低的温度下出现
从那以后，人们注意到这个玻色-爱因斯坦凝聚体在空间上保持稳定——尽管该理论预测磁振子的凝聚体——吸引人的粒子——应该会坍缩
在最近的一项研究中，研究人员第一次证明了凝聚态中的磁振子以排斥的方式运行，这导致了凝聚态的稳定
“通过这种方式，我们解决了理论和实验之间的长期矛盾，”教授表示
瑟奇·奥
领导这项研究的德谟克里托夫
其结果可能与未来信息技术的发展相关
这项研究发表在《自然通讯》杂志上
背景和方法: 玻色-爱因斯坦凝聚体的特别之处在于，这个系统中的粒子彼此没有区别，并且主要处于相同的量子力学状态
因此，状态可以用单个波函数来描述
例如，这导致了诸如超流性之类的特性，其特征是在低温下冷凝物运动期间零耗散
到目前为止，磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚体是为数不多的可以在室温下观察到的所谓宏观量子现象之一
以前，冷凝物中的过程只在均匀磁场中研究过
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在每一点都同样强的磁场中，磁力线均匀地指向一个方向
像以前一样，使用微波谐振器，产生频率在微波范围内的场，研究人员激发磁振子，形成玻色-爱因斯坦凝聚体
然而，在目前的实验中，他们引入了一个额外的所谓势阱，它对应于一个不均匀的静态磁场，产生作用在冷凝物上的力
这使得科学家能够直接观察到凝聚态中磁振子的相互作用
为此，他们使用了布里渊光散射光谱的方法
这包括用聚焦在样品表面的探测激光记录磁振子的局部密度
这样，研究人员记录了不同实验条件下冷凝物密度的空间再分布
收集到的数据让研究人员得出了一个坚定的结论:凝聚态中的磁振子以排斥的方式相互作用，从而保持了凝聚态的稳定
此外，研究人员观察到了两个典型的消散时间，即
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能量和动量从凝聚态耗散到其他状态
动量耗散的时间——描述物理物体运动的机械状态的动量——被证明是非常长的
“这可能是室温下可能存在磁性超流的第一个实验证据，”瑟奇·德谟克里托夫强调说
到目前为止，使用来自磁性粒子的凝聚物已经变得困难，主要是因为凝聚物的寿命短
“我们对运动凝聚体的认识和对马格农输运的研究以及对两个不同时间的发现表明，生命时间与运动凝聚体的动量耗散无关，”第一作者Dr
伊戈尔·玛丽亚·博罗达科娃
因此，研究结果可以为magnon在未来信息技术中的应用开辟新的前景
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