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原子世界的“动态相机”：非弹性中子散射飞行时间谱仪

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刘新智, 王猛, 郑跃. 2026: 原子世界的“动态相机”：非弹性中子散射飞行时间谱仪, 物理, 55(1): 52-55. doi: 10.7693/wl20260105
引用本文: 刘新智, 王猛, 郑跃. 2026: 原子世界的“动态相机”：非弹性中子散射飞行时间谱仪, 物理, 55(1): 52-55. doi: 10.7693/wl20260105
shu
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shu

原子世界的“动态相机”：非弹性中子散射飞行时间谱仪

  • 中山大学物理学院 广东省磁电物性分析与器件重点实验室 中子科学与技术研究院 广州 510275

    • 通讯作者: 刘新智,email:liuxzh39@mail.sysu.edu.cn;  郑跃,email:zhengy35@mail.sysu.edu.cn
    Corresponding authors: ; 

  • 摘要: 在物质科学研究中，我们常常聚焦于其静态结构——原子如何排列，晶体有何对称性。然而，很多情况下，直接决定材料中力、热、光、电、磁等宏观物性的往往是其微观层面的动态(激发态)行为。无论在室温还是极低温度下，这些激发态(通常是量子体系的集体激发态，简称元激发)也广泛存在并发挥着重要作用。原子如何在平衡位置附近振动从而产生声子，磁矩如何集体舞动而产生自旋波，以及这些微观自由度在动态层面上如何相互耦合，最终导致了超导、超流、量子自旋液体、多铁性等宏观量子现象的涌现？要直接“看见”这些动态过程，需要一种特殊的探针：它既能感知原子尺度的空间变化，又能分辨毫电子伏特(meV)级的能量交换；既能穿透材料体相，又能对原子和磁性信号敏感。中子正是开启这类复杂物理现象大门奥秘的一把近乎完美的钥匙。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-01-08

原子世界的“动态相机”：非弹性中子散射飞行时间谱仪

    通讯作者: 刘新智,email:liuxzh39@mail.sysu.edu.cn; 
    通讯作者: 郑跃,email:zhengy35@mail.sysu.edu.cn
  • 中山大学物理学院 广东省磁电物性分析与器件重点实验室 中子科学与技术研究院 广州 510275
  • 收稿日期:  2026-01-08

摘要: 在物质科学研究中，我们常常聚焦于其静态结构——原子如何排列，晶体有何对称性。然而，很多情况下，直接决定材料中力、热、光、电、磁等宏观物性的往往是其微观层面的动态(激发态)行为。无论在室温还是极低温度下，这些激发态(通常是量子体系的集体激发态，简称元激发)也广泛存在并发挥着重要作用。原子如何在平衡位置附近振动从而产生声子，磁矩如何集体舞动而产生自旋波，以及这些微观自由度在动态层面上如何相互耦合，最终导致了超导、超流、量子自旋液体、多铁性等宏观量子现象的涌现？要直接“看见”这些动态过程，需要一种特殊的探针：它既能感知原子尺度的空间变化，又能分辨毫电子伏特(meV)级的能量交换；既能穿透材料体相，又能对原子和磁性信号敏感。中子正是开启这类复杂物理现象大门奥秘的一把近乎完美的钥匙。

English Abstract

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