簡介
科學家首度發現磁性氣體美國麻省理工學院科學家給出的最新答案是：通過冷凍技術，可以創造出“磁性氣體”。科學家發現，當溫度降低到距離絕對零度0．00015攝氏度時，氣態鋰原子就可顯現其磁性屬性。
實質上,雷射是讓原子保持靜止，降低原子的熱運動，由此來降低氣體溫度。鋰氣體雲團在最初膨脹之後，雲團開始收縮。雷射關閉之後,收縮具備了膨脹的速度，表明鋰原子變成了磁性的。
從整體理論的角度來看這非常重要，因為它在儘可能小的規模內提供給我們一個易於理解的磁特性。
這個實驗暗示的不是科學成果，而是理論突破會帶來最實際的影響。在數據存儲領域尤為明顯，由微小的磁性顆粒構成的計算機記憶體遵循的許多物理規律,都由該發現更好地詮釋了。
背景
關於費米子在氣態或液態情況下是否可能具有強磁性的問題，科學界已爭論了數十年，而麻省理工學院的這項研究則給出了一個確切答案。該校物理學教授、研究小組負責人凱特勒表示，這一發現十分重要，將推進人們對磁性這一物理現象的了解。而磁性材料對於數據存儲、納米技術和醫療診斷都具有十分重要的套用價值。
公告稱，如果此發現得到證實，將改寫物理教科書中關於磁性理論的描述，說明費米子氣體不需要晶狀結構即可具有強磁性。麻省理工學院物理學教授、另一位研究負責人斯科特·普理察指出：“我們的證據很具有說服力，但要完全證實（氣體具有強磁性）並不是一件輕而易舉的事。我們沒能觀測到原子指向區域的情況。這些原子開始形成分子，可能會沒有足夠的時間調整自己。”
研究
麻省理工學院的研究人員使用了鋰-6同位素。鋰-6含有3個質子、3個中子與3個電子，屬於費米子（半整數自鏇粒子），具有與電子相似的特性，可用來模擬電子的行為。他們利用紅外線雷射束捕獲超冷鋰原子氣團，將其冷卻到僅比絕對零度高億分之十五開爾文。當逐漸增加原子間斥力時，研究人員觀察到的幾個現象表明氣體已經變得具有強磁性。原子氣團先是變大，然後突然收縮。當原子從陷阱中釋放時，它們突然急速擴張。這些現象與磁性相位轉換的理論預測完全一致。
雷射製冷是物理學家用來降低氣體溫度接近絕對零度的首選方法。為了使氣態鋰冷卻到理想的溫度，研究人員利用設定好的紅外雷射束對鋰氣體雲團進行照射。為了使氣態鋰變得足夠冷，研究員將設定好的紅外雷射束射在鋰氣體雲團中。雷射“打暈”原子，讓其保持靜止，降低原子熱運動，進而降低了氣體溫度。氣體收縮以及雷射關閉之後氣體的膨脹速度，都標誌著鋰原子已具有磁性。
研究負責人斯科特·普里查德教授表示，這項研究幫助人們在最小層面上加深了磁性特徵的理解，將會給眾多領域帶來實際影響，其中影響最大的自然是數據存儲領域。藉助此項研究成果，令計算機記憶體受制的諸多物理障礙都將迎刃而解。
影響
該校科學家第一次觀測到原子氣體具有強磁性，從而解答了長達數十年的學術爭論：氣體是否可以具有類似鐵或鎳磁體一樣的磁性。公告稱，此發現如經證實，將改寫現行的物理教科書。這項實驗研究表明，在凝聚物質研究和原子科學及雷射領域之間存在交叉點，該研究還將對數據存儲、納米技術和醫療診斷等領域產生重大影響。
