更好地理解兩個(gè)原子相遇時(shí)會(huì)發(fā)生什么

一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)展示了一種新方法，可以詳細(xì)了解兩個(gè)原子相遇時(shí)會(huì)發(fā)生什么。在他們發(fā)表在“ 物理評(píng)論快報(bào) ”雜志上的論文中，該小組描述了他們的實(shí)驗(yàn)，其中包括密切觀察兩個(gè)原子相互接觸。

觀察兩個(gè)原子碰撞的想法可能會(huì)讓一些人感到不安，因?yàn)樗麄冊(cè)O(shè)想核彈會(huì)爆炸，但并非所有這些碰撞都如此戲劇化。在這項(xiàng)新的努力中，研究人員測(cè)量了兩個(gè)原子非常緩慢地相互接觸時(shí)發(fā)生的磁相互作用。

先前的研究表明，原子具有所謂的波函數(shù)，波函數(shù)由其電子的基于概率的軌道定義。先前的研究還表明，當(dāng)兩個(gè)原子移動(dòng)到鄰近區(qū)域時(shí)，隨著它們的波形重疊，產(chǎn)生了一種稱(chēng)為“交換相互作用”的力 - 它隨著兩者靠得更近而增長(zhǎng)。交換互動(dòng)一直發(fā)生，就像你將兩根手指按在一起，或者在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一樣。但直到現(xiàn)在，當(dāng)兩個(gè)原子接近時(shí)，沒(méi)有人能夠逐漸準(zhǔn)確地測(cè)量它的力。在這個(gè)新實(shí)驗(yàn)中，研究人員在他們的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了這樣的測(cè)量。

該團(tuán)隊(duì)在一層氧化鎂上放置了一個(gè)鈦原子，用作絕緣體。接下來(lái)，他們?cè)趻呙杷淼里@微鏡探頭的尖端放置了一個(gè)鐵原子。然后，他們慢慢地將單個(gè)鐵原子移向單個(gè)鈦原子。當(dāng)他們這樣做時(shí)，他們通過(guò)兩種方法測(cè)量了對(duì)兩個(gè)原子的磁效應(yīng)。首先是電子自旋共振 - 一種提供非常詳細(xì)的較弱相互作用測(cè)量的技術(shù)。第二個(gè)涉及使用非彈性電子隧道譜 - 在測(cè)量更強(qiáng)的相互作用時(shí)它給出了更好的結(jié)果。使用兩種測(cè)量方法，研究人員在匹配時(shí)對(duì)結(jié)果更有信心。該程序使研究人員在測(cè)量交換相互作用方面達(dá)到了新的精確度。它還展示了一種可能的技術(shù)，用于以未來(lái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中可行的方式調(diào)整原子的磁場(chǎng)。