由圓偏振太赫茲光脈沖誘導的手的圣子在氟化鈰中產生超高速的磁化。氟離子（紅色和紫紅色）受偏振光脈沖（黃色螺旋）的影響，其中紅色是基拉爾模式下最大的離子。鈰離子用多色表示。指南針的指針代表旋轉的原子引起的磁化。照片來源：美國萊斯大學

美國萊斯大學的量子材料科學家發現，當原子進行圓運動時，他們也可以創造奇跡：在稀土晶體中，當原子晶體網格被一種叫做手性聲子的螺旋振動激活時，晶體就會變成磁鐵。該研究發表在最新一期的《科學》雜志上。

在實驗過程中，研究者需要找到一種驅動原子晶格用手移動的方法。他們使用的聲波頻率約為10兆赫。由于沒有光源，它們將強烈的紅外線和電場混合，與手性聲子相互作用，形成光的脈沖。此外，研究人員還使用另外兩個紅外線脈沖分別檢測了自旋和原子運動。

研究表明，如果將氟化鈰暴露在超快的光脈沖中，原子就會跳舞，這種舞蹈會在瞬間引起電子的旋轉，使它們和原子的自轉一致。如果不采取這種方式，強大的磁場就會活躍起來，因為氟化鈰在零度以下也會自然地帶有數字性，任意定向。

結果表明，瞬態磁化強度僅由與聲音共振的脈沖激發，與聲音的角動量成正比，在低溫下隨磁化率增加。這一觀測結果與自旋-聲耦合模型在定量上是一致的，有助于今后在磁性和量子材料方面的進一步研究。