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磁，是一个我们在生活中非常熟悉的概念。根据磁性的不同排布方式，理论上预计有1421种磁性，实验上也已经发现了许多种。在今年的2月14日，一项发表于《自然》杂志的新研究表明，科学家首次通过实验测量，证实了存在一种全新的磁性形态——交错磁（altermagnetism）。
想要理解什么是交错磁性，让我们从最熟悉的铁磁性和反铁磁性说起。

铁磁性和反铁磁性
我们在日常生活中接触的那些磁铁，比如冰箱贴和门吸等，都属于铁磁体，它们的磁性被称为铁磁性。材料的磁性主要来自于其内部电子的行为。从微观上来看，每个电子就像是一个小条形磁铁。电子的磁矩方向与它的自旋（即电子的内禀磁矩）直接相关。一个原子是否具有磁矩，与电子的分布方式密切相关。如果原子中相同轨道上的电子是成对的，量子力学原则会让它们的自旋方向相反，所以各自磁矩产生的磁场可以相互抵消。这就导致原子本身不具备净磁矩，所以这些原子组成的材料在整体上也不会表现出铁磁性。但是，有一些元素的原子，比如铁、镍、钴、锰及大部分稀土元素等。

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2024/5/16 16:21:44
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