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文件名称:诺奖巨磁电阻效应与SXQ理论.docx
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更新时间:2025-06-05
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文档摘要

诺奖巨磁电阻效应与SXQ理论

----SXQ理论应用举例(1)

摘要:SXQ理论的主要成份是三旋,而三旋的核心是研究自旋。那么如果SXQ是讲自旋,球量子有自旋,环量子有自旋,同是自旋,为什么环量子的自旋比球量子的自旋重要?特别是有人说:巨磁电阻(GMR)效应涉及自旋,庞磁电阻(CMR)效应也涉及自旋,而且CMR是自旋世界美妙绝伦的一个例子,但为什么比拼到现在,CMR反而没有得诺贝尔奖,GMR得了诺贝尔奖呢?

关键词:巨磁电阻、庞磁电阻、自旋、SXQ理论、哲学

【0、引言】

2007年10月科学界的最高盛典----瑞典皇家科学院颁发的诺贝尔奖揭晓:法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔,因分别独立发现巨磁阻效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖。

巨磁阻效应(GMR)是一种量子力学和凝聚态物理学现象,它产生于层状的磁性薄膜结构。瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示,该诺贝尔物理学奖主要奖励:“用于读取硬盘数据的技术,得益于这项技术,硬盘在近年来迅速变得越来越小”。

诺贝尔评委会主席佩尔·卡尔松,用两张图片的对比,说明巨磁阻的重大意义:一台1954年体积占满整间屋子的电脑,和一个如今非常普通、手掌般大小的硬盘;“正因为有了这两位科学家的发现,单位面积介质存储的信息量才得以大幅度提升”。

巨磁阻是什么?巨磁阻又称特大磁电阻,庞磁电阻等,其磁电阻(MR)可高达10的6次方。我国有一位科研人员说:“看看你的计算机硬盘,存储能力有多大,就知道他们的贡献有多大了”。诺贝尔奖并不总是代表着深奥的理论和艰涩的知识,它往往就在我们身边。

例如,根据该效应开发的小型大容量硬盘,已得到了广泛的应用:我们司空见惯的笔记本电脑、MP3、U盘等消费品,就闪烁着巨磁阻效应的科学光芒。磁阻效应,可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层(几个纳米厚)结构中观察到。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替迭合而成,当铁磁层的磁矩相互平行时,载流子与自旋有关的散射最小,材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时,与自旋有关的散射最强,材料的电阻最大。

这里,巨磁阻效应(GMR)或磁电阻(MR),与自旋有关,是啥?自旋是啥?你真知道物理学原理的自旋吗?这就是本文要讲的SXQ理论,它在三个层次都联系上庞加莱猜的层展和呈展。如此,称为“三旋/弦/圈理论”,简称为SXQ理论(由分别取“三旋”、“弦论”、“圈量子”的中文拼音第一个字母的大写S、X、Q组成)。

即SXQ理论包含了所曾主要表达的数学和物理内容,既有环量子三旋理论,又有超弦/M理论,还有圈量子引力理论等。

【1、自旋重要从此开始】

1、让你当回“马赫”

赫赫有名的马赫,是19世纪末20世纪初一位有影响的“革命的”奥地利物理学家。他以教条式坚持的“物质第一性”和“逻辑自洽性”两个原则为武器,同著名化学家奥斯特瓦尔德,共同对玻尔兹曼的“原子”研究发起了一场持久的攻击。

因为马赫认为:科学界从未有人见到过一个原子,所以不承认原子的存在,并认为只有在实验上得到证实的说法,才有科学意义。

20世纪末21世纪初,多数物理学家都相信夸克是永远看不见的,它们被永久禁闭在强子之内;而夸克模型的创立者,也承认夸克原是一种数学虚构。而三旋理论认为:强子的子结构,是一种环量子的自旋,说白了,用环量子的三种自旋----面旋、体旋、线旋的数学编码,可以描述强子的子结构夸克密码----这也是一种数学虚构。

如果你是当代“革命的”的“马赫”,应怎么想呢?

其实,教条式的“物质第一性”和“逻辑自洽性”两个原则,从古到今,都不是我们全称的唯物主义。例如,从古到今的人类共同体验,都认为我们的宇宙,可分为实体与虚空两个部分,从而奠定了唯物主义的“一分为二”原则。这里实体,类似的物质,是“唯物”,难道虚空类似的存在,就不是“唯物”?正是基于唯物主义的一分为二原则,实体就是实体,虚空就是虚空,但也存在实体中有虚空,虚空有实体的东西,从而又奠定了唯物主义的“辩证”原则。所以“一分为二”法,和“辩证”法两个原则,才是唯物主义最基本的东西。

球量子形态的实体或虚空,从结构到功能都可作“物质第一性”和“逻辑自洽性”两个原则的描述。惟独环量子的形态,是既有实体又有虚空,从结构到功能作自旋数学编码描述,取其“逻辑自洽性”原则和理想、对称原则,可有62种自旋态,比实体或虚空的球量子取其“逻辑自洽性”原则和理想、对称原则的两种自旋态----左旋和右旋,多出54种自旋态。且从密码学编码的相容性和冗余性出发,取62种自旋态的环量子作强子的子结构的相容性编码,对应“物质第一性”和“逻辑自洽性”两个原则描述称的“物质”,那么62种自旋态相容性编码之外的冗余性编码,自然是“暗物质”了。

本来强子会像小小陀螺一样自旋,这应三旋理论跟强子理论能对“自旋”形象,与