第三类磁性“交替磁性”被证实！

大家平时接触到的磁铁，基本就两大类。一类是铁磁，所有自旋统一朝向，好比所有人齐刷刷看向同一个方向；另一类是反铁磁，相邻自旋一左一右错开排列，磁场相互抵消。多年前科学界就猜想存在第三种交替磁性，只是一直缺少完整扎实的实验证据链。

由美国 SLAC 国家加速器实验室、斯坦福大学联合欧洲同步辐射装置等组成的科研团队，相关论文在 2026 年 10 月 29 日于《科学》期刊正式发表，国内媒体之后陆续跟进报道。研究选用碲化锰作为实验材料，利用圆偏振 X 射线探测技术，观测到手性交替磁振子的集体自旋运动。通俗来讲，磁振子就是自旋震动传播形成的“自旋波浪”，手性代表这道波浪有着固定的旋转方向，如同漩涡只会朝一个方向打转。

实验采集到的信号变化特征，和此前理论预测的 g 波对称性相吻合。在此之前，科研人员已经拿到电子能带自旋劈裂、磁振子能带劈裂两项实验证据，本次观测到磁激发本身具备手性，补齐了整套证据当中非常关键的一环。同一期《科学》期刊，还有法国另一支研究团队，使用极化中子散射技术在氟化锰样品上观测到类似现象，两套完全独立的实验方案互相佐证这一结果。

该磁性材料几乎没有向外溢出的杂散磁场，自旋手性还可以调节，能够为高密度信息存储、自旋计算方向的研究提供新的物理思路。这还只是基础物理上的实验观测结果，距离真正落地做成实用器件，还有大量后续研究工作需要推进。

三种磁性原理科普示意图，从左至右依次为铁磁、交替磁性、反铁磁｜图源：SLAC 国家加速器实验室。