革命性的照明技术：发现材料研究的新途径！

革命性的照明技术：发现材料研究的新途径！

由 Davide Bossini 领导的康斯坦茨大学物理学家团队开发出了一种非凡的方法，可以利用光改变材料的特性。这项创新技术旨在激发材料中的磁态，这可能会彻底改变室温下太赫兹范围内的信息传输和存储。这对于数据技术的未来至关重要。

该工艺基于广泛可用的自然生长晶体，特别是赤铁矿，并且不需要稀有材料。这项研究发表于 2025 年 6 月，详细介绍在《科学进展》杂志上。使用磁振子（磁性材料中的集体自旋激发）作为信息载体的想法满足了对处理大量数据的新技术不断增长的需求。

通过磁振子进行技术创新

到目前为止，磁振子只能在最低频率状态下被激发。然而，新工艺可以精确控制这些量子粒子的频率、振幅和寿命。这是通过磁振子对的直接光学激发而发生的，从而导致材料的磁性特性发生非热变化。 Bossini 将这种现象描述为材料“磁性 DNA”的暂时修改。

所使用的材料赤铁矿具有有趣的历史意义，因为它曾经被用于航海指南针。研究结果表明，在室温下，光诱导高能磁振子产生玻色-爱因斯坦凝聚态是可能的。这可以在无需复杂冷却的情况下研究量子效应。

室温下的超电流

凯泽斯劳滕工业大学 Burkard Hillebrands 教授领导的一项独立但相关的研究最近取得了突破。他们首次在室温下探测到磁振子的超流。来自以色列和乌克兰的理论物理学家也参与了这项研究。这些发现可以显着提高未来数据处理的效率。

这些新的超导体表现出通常只在低于冰点的温度下发生的量子现象。希勒布兰兹强调了宏观量子态在未来技术中的重要作用，而研究人员则利用玻色-爱因斯坦凝聚探索与超电流相关的量子世界定律。

作为磁性材料中自旋波的量子粒子，磁振子很容易创建、修改和检测，同时消耗的能量也很少。这一进展开辟了基础研究的新应用，并可能代表传统半导体技术的替代方案。

量子物理与新材料

此外，包括维尔茨堡大学在内的一个国际研究团队开发了一种特殊形式的超导性，有可能推动量子计算机的发展。超导体以无电阻导电而闻名，使其成为高科技设备中电子元件的理想选择。

研究小组构建了一种由稳定超导体和拓扑绝缘体制成的混合组件。这种组合使得超导特性可以通过外部磁场精确控制，从而产生超导和磁性共存的奇异状态。这种新设计可以稳定量子比特，为未来的量子计算机提供广阔的前景。

各个研究小组在量子物理学和新材料方面的发现表明，科学正处于一个转折点。关于磁振子和超导体的发现不仅提供了对基础物理学的见解，而且还提供了可能改变未来数据处理方式的实际应用。

这项重要的研究是由多个机构和资助计划支持的大型项目的一部分，例如维尔茨堡大学的卓越集群 ct.qmat 和德国研究基金会 (DFG)。国际研究人员之间的合作可以为数据处理和量子计算的创新技术铺平道路。有关这项工作的更多详细信息可以在相关研究团队的原始出版物中找到。

欲了解更多信息，请阅读以下报告： 康斯坦茨大学, 化学家 和 维尔茨堡大学 。