微观粒子总是不停地自旋,为何会这样,不自旋不行吗?
这种自旋不同于我们日常生活中物体的旋转,它是微观粒子的固有属性,是量子力学描述微观世界不可或缺的一部分。自旋的概念最初由泡利在1925年提出,用以解释原子核外电子的角动量问题。随着量子力学的发展,自旋被证实为微观粒子的基本性质之一,与粒子的能量、磁性等物理属性密切相关。微观粒子的自旋具有量子化特性,其取...
有望实现高质量太赫兹全息成像,复旦学者开发激光场冷编程技术...
但是,陶镇生等人发现:仅仅将自旋电子太赫兹源与超构表面结合,并不能针对太赫兹光子的自旋和轨道角动量实现同时调控。主要原因在于:对于外加的宏观磁场来说,它只能针对整个发射源超构表面结构实现均匀的磁化,无法单独地调控每个超构表面结构单元的磁化方向。而且,对于任何一种结构光场的产生,都需要重新设计和重新加工特...
自旋电子学新突破:电场诱导角动量流成功实现
自旋电子学的一个关键方面是操纵和传输角动量,角动量是表征物体的转动惯性和旋转的基本物理量。在铁磁材料中,角动量不仅与材料的宏观旋转有关,还与电子的微观自旋和轨道运动有关。电子自旋的集体对齐在铁磁材料中产生了净磁矩,这是材料磁性质的基础。最近发表在《物理评论快报》的研究揭示了一种突破性的现象:电...
科学家揭示紧聚焦双色光学利萨如光束中自旋角动量密度和自旋矢量...
在这项工作中,研究人员考虑紧密聚焦的双色利萨如光束,并表明自旋角动量密度矢量和自旋矢量在这种三维光场中可能指向明显不同的方向,在某些情况下几乎是正交的,因此通常提供了关于光自旋的不同信息。据悉,对于单色光场,其偏振椭圆在某一点必然位于固定平面内,自旋角动量密度矢量与反映光场偏振特性的自旋矢量是平行的。...
科学家通过总角动量测量证明自旋系综中真正的多体纠缠
大多数其他基于角动量的自旋系综目击者所遗漏的态,包括Greenberger-Horne-Zeilinger态和Dicke态的某些叠加态,可以被目击者有效地检测到。该方案包括估计在平面上沿等间距方向的总角动量为正的概率。或者,在假定总自旋经历均匀进动的情况下,研究人员可以在不同的时间沿着一个方向进行测量。
南开研究团队提出自旋角动量波预言
随后,基于相对论量子力学中狄拉克电子处于正负能量与正负螺旋度叠加态时会自动出现一种称为“自旋振荡”的相对论效应,基于该效应研究人员提出了一种产生与探测“自旋角动量波”的思想实验(www.e993.com)2024年9月17日。倘若人们在实验室中能够制备出这种狄拉克电子的量子叠加态,那么自旋角动量波将有希望被观测到。探测自旋角动量波的思想实验示意...
弹性波可以有自旋吗?
相比电磁波,人们更关注声波的“轨道”角动量。因为空气是流体,而理想流体中没有剪切力,一般意义上这表明空气声波的速度场没有旋度。因此,空气声波没有类似于电磁波的,与传播方向垂直的偏振行为;由“声波无旋”得出的“声波没有自旋角动量”也一直是人们的共识。但是,没有旋度和没有自旋角动量真的可以画等号吗?
科普|自旋的故事:从自旋起源到自旋手性
从物理学的角度看,陀螺是有质量、有尺寸的旋转物体,它的旋转带有一定的“角动量”。这种“角动量”可以保持不变,除非有外力对它施加扭矩。现在让我们想象一下,如果陀螺带有电荷,它的旋转会产生什么效果呢?我们知道,电荷做圆周运动会形成电流环。根据电流的磁效应,电流环会在周边产生磁场。所以一个带电的旋转...
黑洞自旋存在!天文学家关于M87黑洞有了新发现
目前,科学家们广泛接受的理论认为,黑洞的角动量是能量的来源,一种可能是如果黑洞附近存在磁场且黑洞处于旋转状态,会如导体切割磁力线一般产生电场,从而加速黑洞周围的电离体,最终部分物质会携带巨大的能量被喷射出去。其中,超大质量黑洞的自旋,是这一理论的关键因素。但黑洞自旋参数极难测量,甚至黑洞是否处于旋转...
分子视角下的电子自旋——自旋化学开拓合成化学科学前沿
确定的整数或半整数S,相应的也具有2S+1个自旋微观态MS.电子的自旋特性也是产生自旋角动量的直接原因,同自旋态S和自旋微观态MS一样,自旋角动量及其分量也表现出量子化特性.通常原子或分子的自旋角动量会与电子的空间轨道运动发生相互作用,产生自旋-轨道耦合效应,该效应在自旋化学的研究中起到至关重要的...