結合藍光雷射新方法解開 150 年物理謎團，檢測到普通金屬隱藏磁性

2025-11-08 18:56:23 [艾瑞莎弗兰克林] 来源：东观之殃网

一個多世紀來，物理學家推測銅、金等非磁性日常金屬內部存在一種極微弱磁訊號，但始終測量不到，直到最近使用藍光雷射並巧妙調整檢測技術，一群科學家終於發現這種被稱為光學霍爾效應的現象。

光學霍爾效應（optical Hall effect）是一種鮮為人知的物理現象，預測電子同時暴露在光和磁場時如何移動，雖然理論已提出超過一個世紀，但這種效應過於微妙，難以用可見光檢測，就像試圖在嘈雜房間收音到某段耳語，科學家始終找不到足夠靈敏的方法確認光學霍爾效應存在。

理論還預測銅、金等日常金屬雖然不像鐵可以貼在冰箱，但在適當條件下，這些不具磁性的金屬也會以極微妙的方式對磁場做出反應。

現在，來自多所研究機構的物理學家團隊終於解決這項棘手挑戰，成功在非磁性材料檢測到微小磁效應。

首先，研究人員強化一種基於磁光克爾效應（Magneto-optic Kerr effect，MOKE）的方法，該方法使用雷射測量磁力如何改變光的反射；接著研究人員將波長 440 奈米的藍光雷射與外部磁場結合，大幅提高該技術靈敏度，成功在銅、金、鋁、鉭、鉑等非磁性金屬中檢測到磁性迴訊，證明只要調整正確頻率並知道朝哪裡搜索，我們就能找到衡量曾被認為不可見現象的方法。

霍爾效應是半導體材料關鍵物理現象，傳統測量霍爾效應需將微小電線物理連接到設備，過程耗時又棘手，新方法相較之下簡單許多，只需將雷射光照在電子設備，無需電線就能探測金屬磁性，能幫助工程師設計更快速處理器、更節能系統及更高精度感測器。

新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。