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科學快訊

美國《科學》雜志 5月17日

2019-05-24 中國科學報
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  柯伊伯帶星體 2014 MU69初步探索結果

  2019年1月1日,“新地平線”號探測器對(486958)2014 MU69進行了飛近探測。(486958)2014 MU69是一顆遙遠的星體,它在太陽系的外側區域做軌道運行。

  Alan Stern和同事在新的報告中介紹了該飛近探測的第一批結果;結果顯示,自大約45億年前形成以來,MU69是一顆仍未改變的遠古星體遺跡(它甚至沒有受到太陽熱力的影響)。在2015年飛過冥王星后,“新地平線”號探測器繼續飛行進入柯伊伯帶,這是處于太陽系外圍的海王星軌道之外的區域,那里存在著小型的冰凍星體。

  MU69是一顆寒冷的典型柯伊伯帶星體,柯伊伯帶內的星體被認為自太陽系形成以來基本未受干擾,因為它們有著穩定的運行軌道,而且所感受到的遙遠處太陽的熱力非常微弱。正因如此,像MU69這樣的星體會保留太陽系早期歷史的線索。

  作者描述了“新地平線”號探測器傳回的數據結果,它們是在其飛近探測后的頭幾個星期內傳回地球的。分析表明,MU69具有扁平的雙葉形狀,可能是通過兩個較小星體的溫和碰撞形成的。在該星體的表面發現有離散的地質單元,但其色彩和組成無甚差異。未發現圍繞MU69進行軌道運行的衛星、環形結構或塵云,也未發現任何它有大氣層的跡象。據Stern等披露,本研究中所獲線索只占飛近探測時所收集到的全部數據的10%左右;該飛行器收集的全部數據預計會在2020年完全傳回地球。

  相關論文信息:DOI: 10.1126/science.aaw9771

  用單分子磁體在納米級成像中移動探針

  磁性單原子和分子在量子計算中有可能充當最小型的記憶組件,研究人員報告稱,他們創制了一種傳感器,能對磁結構進行原子級的測量和成像,其細致程度是前所未有的。

  該傳感器是附著在掃描顯微鏡探針尖端的單一磁性分子,它可能在原子級研究中開辟新的方向,例如,它能將自旋量子比特與其局部環境進行偶聯。

  磁性單原子和分子已成為一個重點研究領域,它們有望用于磁性記憶儲存、自旋電子學和量子信息科學。此外,它們極有可能為基礎原子物理學研究提供信息。在掃描探針顯微術上用單分子探針尖端作為傳感器所取得的近期進展,已經啟動了分子間及磁性原子和分子靜電力間進行檢測和成像的能力。然而,類似的磁性分子掃描探針尖端的使用(它可被用于感測局部磁場或自旋—自旋相互作用)一直富有挑戰性。

  Gregory Czap和同事將一個二茂鎳(NiCp2)單分子附著于掃描式隧道顯微鏡探針的尖端,并將另一個NiCp2單分子吸附于某張金箔的表面。當該探針尖端朝著附著有NiCp2分子的表面移動時,作者便能檢測到兩個磁性分子間的磁和自旋相互作用。更重要的是,作者能用該探針來對多個空間取向的互動輪廓進行成像,并揭示兩個磁性分子間的量子態強力混合區。

  相關論文信息:DOI: 10.1126/science.aaw7505

打印 責任編輯:侯茜

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