一个国际研究小组发现了一种新的物质状态，其特征是存在一种称为手性电流的量子现象。
这些电流是通过电子的协调运动在原子尺度上产生的，这与传统的磁性材料不同，传统的磁性材料的特性来自称为自旋的电子的量子特性及其在晶体中的有序性。
手性是科学中极其重要的特性，例如，它也是理解DNA的基础。 在发现的量子现象中，电流的手性是通过研究光与物质之间的相互作用来检测的，其中适当偏振的光子可以从材料表面发射具有明确自旋态的电子。
这一发现发表在《自然》杂志上，极大地丰富了我们对量子材料的理解，对手性量子相的搜索以及材料表面发生的现象。
这些量子态存在的发现，“Ca'Foscari大学凝聚态物理学研究员兼该研究负责人Federico Mazzola解释说，”可以为开发一种新型电子学铺平道路，这种电子学使用手性电流作为信息载体来取代电子的电荷。
此外，这些现象可能对基于新型手性光电器件的未来应用、新型传感器的量子技术领域以及生物医学和可再生能源领域具有重要意义。
这项研究源于一个理论**，由于使用了意大利的Elettra同步加速器，它直接并首次验证了这种量子态的存在，直到现在，这种量子态仍然是神秘和难以捉摸的。 到目前为止，关于这种现象存在的了解实际上仅限于关于某些材料的理论**。 它在固体表面上的观察使其对新型超薄电子设备的开发非常有趣。
创业计划 该研究小组包括国内和国际合作伙伴，包括 Ca' Foscari 大学、自旋研究所、CNR 材料研究所和萨勒诺大学，他们研究科学界已知的超导自旋电子学的电子特性和应用的材料现象，但新发现的范围要广得多， 更通用，适用于广泛的量子材料。
这些材料正在彻底改变量子物理学和当前新技术的发展，其特性远远超出了经典物理学中描述的特性。
参考资料： Federico Mazzola， Wojciech Brzezicki， Maria Teresa Mercaldo， Anita Guarino， Chiara Bigi， Jill AMiwa、Domenico de Fazio、Alberto Crepaldi、Jun Fujii、Giorgio Rossi、Pasquale Orgiani、Sandeep Kumar Chaluvadi、Shyni Punathum Chalil、Giancarlo Panaccione、Anupam Jana、Vincent Polewczyk、Ivana Vobornik、Changyoung Kim、Fabio Miletto-Granozoio、Rosalba Fittipaldi、Carmine Ortix、Mario Cuoco 和 Antonio Vecchione，2024 年 2 月 7 日，《自然》。
doi： 10.1038/s41586-024-07033-8