據美國物理學家組織網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，他們在一項最新發現中首次觀察到了磁振子拖曳。這一發現結束了科學家50年來追尋獨立熱電效應的歷程，對研究能量轉化應用、開發自旋信息傳輸新途徑也具有重要意義。相關論文發表在12月18日《自然?材料學》雜志網站上。

      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年代首次發現熱電效應，在固體中，當電子經過原子，其電荷就會改變附近的晶格結構，產生波動；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象：磁振子拖曳。

      在鐵磁體中，自旋保持著平行的方向。如果發生了紊亂，就會產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別開非常困難。多年來，科學家只報道過一些間接證據。

      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，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的物理機制非常關鍵。

    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生和傳輸的重要工具。從這個角度看，美國科學家的新發現真是恰逢其時。所以不必對科學家們發現和描述世界規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。