磁性极化子成像首次

在阿尔托大学和劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员已经证明，极化子的形成也发生在一个磁性收费系统，而不是一个电荷系统（自然通讯，“热力学突发磁荷筛选人工自旋冰”）。能够控制这些电荷的传输特性，可以使基于磁的新的设备，而不是电荷，例如计算机存储器。

极化子是涌现现象称为凝聚态物理中发生的一个例子。例如，一个移动的电子在晶格取代周围的离子，一起创造一个有效的准粒子，极化子，具有能量和质量的不同，一个裸露的电子。极化子在材料电子输运的深刻影响。

人工自旋冰体系的超材料，包括印刷图案的nanomagnets有序的二维几何。自旋-冰晶格的单个磁性积木通过偶极磁场相互作用相互作用。

研究人员使用材料设计作为一种工具来创建一个新的人工自旋冰，偶极晶格。

设计正确的二维晶格几何可以创建并观察实时磁极化子的衰变，博士后研究员Alan Farhan说：“从劳伦斯伯克利国家实验室（美国）。

我们介绍了偶极骰子晶格，因为它提供了一个高程度的挫折感，这意味着相互竞争的磁相互作用不能同时满足。如同自然界的所有系统一样，偶极晶格的目的是放松和解决成一个低能量的状态。因此，当磁性电荷激发出现在的时候，他们往往会得到相反的磁荷从环境中筛选，”法尔罕博士解释道。

在伯克利的研究人员利用光发射电子显微镜，或PEEM，使观测。这种技术的图像在个别nanomagnets磁化方向。随着磁矩热脉动，创造和磁极化子的衰减可以在现实时间和空间成像。在阿尔托大学的博士后研究员Charlotte Peterson Mikko Alava教授（芬兰）进行的模拟，证实了自旋冰体系丰富的热力学行为。

“实验还表明，磁激发能的工程在通过巧妙选择点阵几何和个别nanomagnets的大小和形状。因此，人工自旋冰是一个设计师材料的一个主要例子。而不是接受了什么性质，现在可以从已知的积木故意设计的功能新材料组装，’说，阿尔托大学Sebastiaan van Dijken教授。

“这个概念，这远远超出了磁性材料，正在将极大地在下一个十年材料研究的前沿的形状，”van Dijken教授补充说。