美国得克萨斯大学奥斯汀分校的科研人员给一种只有原子级厚度的超薄二维材料做了实验。他们把材料不断削薄，直到只剩下一层原子的厚度，结果发现了两种很特别的磁性状态。研究团队把这种材料冷却到零下130到零下150摄氏度之间时，先是观察到了一种叫做BKT的特殊状态。在这个状态里，材料里的每个原子磁矩不再指向一个固定方向，而是形成了一对对顺时针和逆时针的旋涡，这些旋涡把彼此束缚在一起。贝列津斯基和科斯特利茨两个人曾经提出过这个理论模型，说这种旋涡特别稳定，厚度只有一个原子层。因为尺寸小而且稳定，这个状态为纳米尺度的磁性调控提供了新思路。 随着温度继续降低，材料又进入了第二个磁性状态，叫做“六态时钟有序相”。在这种状态下，磁矩只能取六个对称的方向中的一个。这就完整验证了70年代提出的二维六态时钟模型的预测。以前大家只能看到相变过程中的某个片段，这次研究团队完整看到了整个过程。相关研究成果已经发表在《自然·材料》杂志上。这个发现为研究二维磁性和纳米尺度磁结构提供了重要实验依据，也有可能给未来超紧凑型技术带来启发。