超薄磁铁在一定条件下与激光相互作用时会消磁，然后恢复磁性。科罗拉多大学博尔德分校的科学家们正在研究磁铁如何从退磁状态，在几分之一秒内重新恢复磁性。该研究可以为实现想要的亚稳态提供参考。?研究团队用激光辐照微小的钆铁钴合金进行了一系列实验。该磁性合金被高能短脉冲激光击中后，在20万亿分之一秒内退磁。研究人员发现，当超短激光脉冲辐照磁性合金时，通常排列良好的磁体内部的自旋不再向上或向下指向，而是四处指向不同的方向，因此合金的磁性消除。研究人员将实验结果与数学建模和数值模拟结果进行了比较，发现磁体内的自旋行为像流体一样，四处移动并改变它们的方向。

左：计算机模拟磁性“液滴”的形成图；右：水中油滴的照片。由Ezio Iacocca提供

“我们使用模拟这些自旋的数学方程式来证明它们在那些短时间尺度上表现得像一个超流体，”Mark Hoefer教授说。在短暂的一段时间后，自旋开始稳定下来，形成具有相同方向的小团簇，类似于形成“液滴”的过程。其中，自旋都向上或向下倾斜。研究人员计算出自旋团簇随着时间的推移会越变越大。磁铁并不总能恢复到激光脉冲之前的状态。在某些情况下，磁铁的磁性会在激光脉冲之后翻转。通过利用这种翻转行为，二进制形式的信息可存储在硬盘驱动器上。研究员Ezio Iacocca说，如果团队能够更有效地弄清楚如何管理这种翻转行为，该现象可以帮助工程师构建处理速度更快的计算机。团队下一步希望准确地研究翻转过程是如何发生的，从而找到一种翻转速度更快的材料。

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