一颗微小钻石的缺陷，竟揭示了一种神秘的新磁性

本文介绍了一种用于识别新型磁性材料——交替磁体（altermagnet）的量子传感新方法。交替磁体是2019年提出的新磁性类别，既不像铁磁体（如冰箱贴）那样对外显磁性，也不像反铁磁体（原子磁矩成对抵消、无宏观磁性）那样完全‘隐形’；它整体不显磁性，但内部电子自旋却呈现有方向性的特殊排列，兼具铁磁体的易调控性和反铁磁体的超快响应特性，因此在下一代低功耗、高速信息处理中潜力巨大。然而，传统实验手段难以清晰分辨这种微妙磁序。美国布法罗大学物理学家Jamir Marino团队提出：利用含氮空位（NV色心）的钻石作为高灵敏‘纳米磁探针’，通过测量该缺陷在不同方向上的磁弛豫速率差异，即可捕捉交替磁体特有的自旋方向性信号。该方法干扰极小、无需强磁场或低温等苛刻条件，可原位、非破坏性地检测材料局部磁结构。目前该方案仍属理论设计，需后续实验证实；但若成功，将为筛选数百种潜在交替磁体提供高效工具，加速其在节能芯片、新型存储器等领域的应用。