调控自旋将成为科技发展的新领域

电子同时具有电荷与自旋磁矩二个自由度，或二个本征的特性。物质由原子所构成，原子由原子核与电子所组成，原子核由中子、质子构成，中子具有磁矩而不带电荷，中子、质子是由夸克等基本粒子所构成。据目前所知，除希格斯粒子磁矩与电荷均为零外，其他基本粒子均具有磁矩，但未必具有电荷，因此，磁矩比电荷具有更大的普适性。科学家巧妙地利用直流与微波磁场来调控核自旋磁矩的共振吸收特性，制备了广泛应用的核磁共振谱仪与核磁共振成像仪，这是调控电子自旋的范例。然而，长期以来，通常电荷与自旋在不同的领域起着重要的主角作用，人们利用电场调控电子电荷，从而在电力、电子领域中独领风骚，如电动机、发电机为主的电力工业所形成的第二次产业革命；以芯片、计算机为主角的第三次产业革命使人类进人到信息社会，而自旋磁矩主要在磁性材料领域中发挥了不可取代的作用。