想象两个鱼群顺时针和逆时针游泳。这足以让你头晕。现在，来自罗格斯大学、新不伦瑞克大学和佛罗里达大学的科学家发现了“手性旋转模式”——电子海洋以相反的圆周旋转。

该研究的资深作者Girsh Blumberg说：“我们发现了一种新的集体旋转模式，可以用非常少的能耗来传输能量或信息，它可以成为构建计算机和处理器等新型电子设备的平台。罗格斯大学文理学院物理和天文系教授。

手征旋转模式是一种传播的电子自旋波，它不携带电荷电流，而是改变电子的“旋转”方向。“手性”是指像右手和左手这样的实体，它们匹配但不对称，不能叠加在镜像上。

这项研究由布伦伯格罗格斯激光光谱学实验室的研究生孔祥熙领导，发表在《物理评论快报》上。Kung使用定制的超灵敏光谱仪来研究原型3D拓扑绝缘体。预测手性旋转模式能量和温度演化的微观理论模型是由Saurabh Maiti和佛罗里达大学的Dmitrii马斯洛夫教授提出的，有力地证实了实验观察。

在真空中，电子是简单乏味的基本粒子。然而，在固体中，许多电子相互作用，底层平台的集体行为可能导致超导性、磁性和压电性(材料在压力下产生的电压)的新应用，仅举几例。凝聚态科学关注固体、液体和其他浓缩物质，旨在揭示新材料中的新现象。

硅基电子产品，如计算机芯片和计算机，是人类历史上最重要的发明之一。然而，当按比例缩小时，硅会导致显著的能量损失。另一种方法是利用电子的旋转通过非常细的线传输信息，这在理论上可以减少能量损失。

新发现的“手性旋转模式”起源于“三维拓扑绝缘体”表面的电子海。这些特殊的绝缘体具有非磁性绝缘材料、坚固的金属表面和有限的电子，因此它们只在2D表面移动。

最重要的是，电子的旋转轴是水平的，并且垂直于它们的速度。手性旋转模式从这种绝缘材料的表面自然出现，但由于晶体缺陷，以前从未观察到。罗格斯大学博士生薛学云和罗格斯大学应急物资中心理事会教授张尚武在研制出超净晶体后进行了实验观察。

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