【電子在磁場中的揭示的驚喜】

明道

【電子在磁場中的揭示的驚喜】

梁出: 拉長"朗道"國家

最好的瞥見然而的電子在磁場中運動表明，粒子的行為強烈不同什麼由經典物理學預測，但與量子力學的理論是一致的。

而不是在一個特定的頻率均勻旋轉，國際研究小組發現，在磁場中的電子能夠旋轉在三個不同的頻率，根據其量子特性。

氣旋運動

電子在磁場中的行為知之甚少，科學家們熱衷於提高我們的理解涉及的物理過程。

免費電子蘭多態是一種通過電子在磁場中運動的量子狀態。所有帶電粒子與電磁場通過洛侖茲力。

這種相互作用導致電子在磁場中移動在一個螺旋狀的模式。

"蘭多國家可以設想為渦存在磁場下自然發生。

磁場作用相同電子作為地球的旋轉戲劇創作的氣旋，但規模要小得多，"說彼得 · 施耐德的固體狀態物理研究所在維也納技術大學，是包括來自法國、 日本和美國，現已設計的方式來重建這些國家的研究人員的國際團隊的一部分。

從經典物理學電子應該旋轉磁場方向與單一頻率，稱為"迴旋頻率"。

但在他們的實驗中，研究人員發現，與什麼預測，他們得以誘發大量的旋轉頻率在它們運動的電子，即迴旋頻率、 零頻率和 Larmor 頻率 (即半迴旋頻率)。

渦旋光束

團隊沒有直接觀察到電子的朗道州。

相反，研究人員用透射電子顯微鏡來創建所謂電子渦旋光束，使其旋轉行為密切類似于蘭多國家可以塑造。

"在渦電子束，電子圍繞旋轉一個共同的中心，類似于空氣分子在一場龍捲風。

施耐德說: 通常情況下，這群渦動的電子也正沿其軸線旋轉，從而沿著螺旋路徑，"。

這個團隊使用顯微鏡聚焦透鏡重新配置電子渦旋光束，使這些匹配 Landau 國家的大小。

施耐德比較確定的電子對搞多少次一根細電線繞杆旋轉的任務。"當直接看著電線，它是極其難以計數的繞組匝數。

但當它沿杆方向拉伸，導線的形式勻整的螺旋，它是容易計數的革命，"他說。

"這正是我們的所作所為與藍兔國家: 我們 '拉長' 他們到渦旋光束。這種方式我們可以來衡量 [他們的頻率] 具有很高的精度。

"這是一個非常令人興奮的發現，和它將有助於更好地理解基本的量子特徵的電子在磁場中，"在日本，領導這項研究的緊急事項科學說，佛朗哥紫菜的理研中心。

除了顯示電子旋轉動力學更為複雜和有趣比曾經認為，新的發現可能對造成實際影響技術，研究者們認為。

在比利時安特衛普大學的喬 Verbeeck認為，新研究表明，電子的量子效應"發人深省"。

"有趣的是運動的現在，作者成功地考慮這些 Landau 國家到免費的空間，從材料中，他們通常表現出來，為了更好地研究它們的特點是運動的 Verbeeck，他沒有參與這項研究。

施耐德說，"我們希望這將導致新的見解和磁場與事，一天可能會給新的和更好的技術，如感應器和記憶設備的微妙互動更好的理解"。

這項研究發表在自然通訊.

關於作者

科爾比是總部設在三藩市，美國的科學作家。他在@kerthan的 tweet

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