苏黎世联邦理工学院的科学家们发现了一种新型磁性。实验表明，人工制造的材料通过一种前所未见的机制变得具有磁性。当材料中所有电子的自旋都指向同一个方向时，就会产生所谓的铁磁。但还有其他形式的磁性，如顺磁性，这是电子自旋指向随机方向时产生的一种较弱的磁性。

在这项新研究中，ETH 的科学家们发现了一种奇特的新磁性形式。研究人员正在探索摩尔材料的磁性能，这种实验材料是由二硒化钼和二硫化钨的二维薄片堆叠而成的。这些材料具有可包含电子的晶格结构。

为了弄清这些摩尔材料具有何种磁性，研究小组首先通过施加电流并稳定地增加电压，将电子"注入"这些材料中。然后，为了测量材料的磁性，他们用激光照射材料，测量不同极化时光线的反射强度，从而揭示电子自旋是指向同一方向（表示铁磁性www.196nk.cn）还是随机方向（表示顺磁性）。

新研究中的材faTduKQRn料一开始具有顺磁性（左www.196nk.cn），当电子（蓝球）的自旋全部指向随机方向时，就会产生顺磁性。一段时间后，材料表现出动能铁磁性（右图），电子配对成双子（红球），双子通过使电子自旋全196世界之最部对齐来填充晶格。

这种材料最初表现出顺磁性，但当研究小组向晶格中添加更多电子时，它突然发生了意想不到的变化，变成了铁磁性。耐人寻味的是，这种转变恰恰发生在晶格填满后每个晶格位点只有一个电子的时候，这就排除了交换相互作用--驱动铁磁性的通常机制。

该研究的第一作者阿塔奇-伊马莫鲁（Ata Imamolu）说："这是一种新型磁性的惊人证据，无法用交换相互作用来解释。"

研究小组提出了一种不同的机制：当一个以上的电子进入晶格位点时，它们会配对成称为"双子"的粒子，最终通过量子隧道填充整个晶格。然而，当它们这样做时，电子将最大限度地减少其动能，它们通过对齐自旋来做到这一点，因此产生了铁磁性。这种"动能磁性"在理论上已经被预测了几十年，但以前在固体材料中却没有观察到。

研究人员计划对这一现象进行更深入的研究，包括是否能在更高温度下实现这一现象。毕竟，在这项实验中，材料必须冷却到绝对零度以上。

这项研究faTduKQRn发表在《自然》杂志上。