一個(gè)德國(guó)波蘭研究小組成功地創(chuàng)建了一個(gè)微米級(jí)的晶體，該晶體由室溫下的磁振子組成。借助柏林Helmholtz Zentrum的Bessy II的掃描透射X射線顯微鏡Maxymus，他們能夠在晶體中拍攝周期性的周期性磁化結(jié)構(gòu)。該研究項(xiàng)目發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上，由德國(guó)斯圖加特馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所，亞當(dāng)·米基維茲大學(xué)和波蘭波茲南的波蘭科學(xué)院之間的科學(xué)家合作進(jìn)行。

晶體是一種固體，其原子或分子規(guī)則排列在特定的結(jié)構(gòu)中。如果用顯微鏡觀察該排列，人們總是以相同的間隔發(fā)現(xiàn)一個(gè)原子或一個(gè)分子。它與時(shí)空晶體相似：但是，重復(fù)結(jié)構(gòu)不僅存在于空間中，而且存在于時(shí)間中。最小的組件會(huì)不斷運(yùn)動(dòng)，直到一定時(shí)間后它們又重新排列成原始的樣式。

2012年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主Frank Wilczek及時(shí)發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的對(duì)稱性。他被認(rèn)為是這些所謂的時(shí)間晶體的發(fā)現(xiàn)者，盡管作為理論家，他只是假想地預(yù)測(cè)了它們。從那以后，幾位科學(xué)家一直在尋找觀察到這種現(xiàn)象的材料。確實(shí)存在時(shí)空晶體的事實(shí)于2017年首次得到確認(rèn)。但是，這些結(jié)構(gòu)的大小只有幾納米，并且僅在負(fù)250攝氏度以下的非常冷的溫度下形成。因此，德國(guó)波蘭科學(xué)家現(xiàn)已成功在室溫下在視頻中對(duì)幾微米的相對(duì)較大的時(shí)空晶體成像，這一事實(shí)被認(rèn)為是開(kāi)創(chuàng)性的。也是因?yàn)樗麄兡軌蜃C明由麥農(nóng)組成的時(shí)空晶體。

“我們采取了時(shí)空中周期性重復(fù)出現(xiàn)的磁振子模式，將更多的磁振子送入，最終它們散開(kāi)了。因此，我們能夠證明時(shí)間晶體可以與其他準(zhǔn)粒子相互作用。尚無(wú)人能夠證明這一點(diǎn)。直接在實(shí)驗(yàn)中，更不用說(shuō)在視頻中了?！瘪R克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的博士生NickTr?ger說(shuō)，他與Pawel Gruszecki一起是該出版物的第一作者。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，Gruszecki和Tr?ger在一條微細(xì)天線上放置了一條磁性材料，通過(guò)它們發(fā)送射頻電流。微波場(chǎng)觸發(fā)了振蕩磁場(chǎng)，這是一種激發(fā)條帶中的磁振子的能量源，即自旋波的準(zhǔn)粒子。電磁波從左側(cè)和右側(cè)遷移到條帶中，自發(fā)地凝結(jié)為時(shí)空的重復(fù)模式。與微不足道的駐波不同，這種模式是在兩個(gè)會(huì)聚波甚至?xí)婧透缮嬷靶纬傻?。因此，這種規(guī)則消失并自行重新出現(xiàn)的圖案是量子效應(yīng)。

馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所所長(zhǎng)，現(xiàn)代磁系統(tǒng)系主任吉塞拉·舒茨（GiselaSchütz）指出了X射線攝影機(jī)的獨(dú)特之處：“它不僅可以使波前可見(jiàn)，而且分辨率非常高，它甚至可以達(dá)到每秒400億幀的速度，并且對(duì)磁現(xiàn)象也具有極高的靈敏度?！?/p>

“我們能夠證明，這種時(shí)空晶體比最初的想法更廣泛地傳播，”波茲南亞當(dāng)·密奇凱維奇大學(xué)物理系的科學(xué)家Pawel Gruszecki說(shuō)?！拔覀兊木w在室溫下會(huì)凝結(jié)，并且顆粒會(huì)與之相互作用，這與孤立的系統(tǒng)不同。此外，它的尺寸已經(jīng)可以用來(lái)處理這種時(shí)空性強(qiáng)的晶體。這可能會(huì)導(dǎo)致許多潛在的應(yīng)用。 ”

現(xiàn)代磁系統(tǒng)部前研究組負(fù)責(zé)人，該出版物的最后作者約阿希姆·格萊夫（JoachimGr?fe）得出以下結(jié)論：“古典晶體的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛?，F(xiàn)在，如果晶體不僅可以在空間中相互作用，而且可以在時(shí)間上相互作用，那么我們?cè)黾恿丝赡艿膽?yīng)用程序的另一個(gè)維度。在通信，雷達(dá)或成像技術(shù)等領(lǐng)域的潛力是巨大的?！?/p>

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