自旋
粒子内禀角动量引起的内禀运动
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历史版本
自旋（Spin）[1]是除静质量、电荷外标志各种粒子（电子、质子、中子）重要的 物理属性。[2]在量子力学中，自旋是电子所具有的内禀性质，标志着电子的一个新的自由度，电子自旋包含自旋角动量和自旋磁矩两方面内容。自旋角动量仅有ˉ
一个取值，而其在空间任意方向的投影，可能且仅有±
两个取值。自旋磁矩为
（Bohr磁子）。[2][3]
为了解释光谱分析中的矛盾， Uhlenbeck 与 Goudsmit （1925年）首次提出电子自旋的概念，认为类似地球公转与自转，电子不仅绕核运动，也会机械化自旋。H.A. Lorentz根据计算数据指出电子机械化自旋是错误的，之后Stern-Gerlach利用实验在非均匀磁场作用下分裂银原子射线证实了电子自旋的内禀性。[2]
自旋理论可应用至信息储存、量子计算、医学等领域。例如电子自旋耗能仅为驱动电子运动耗能的千分之一，因此自旋电子器件相比传统微电子器件更环保。[4]而在医学领域，动脉自旋标记（arterial spin labeling, ASL）成像技术以水中氢质子作为内源性示踪剂，利用脉冲射频对颈动脉血液中氢质子进行标记，标记与为标记的差异影像，经过多次重复成像得到脑灌注影像，以此辅助对脑血管疾病及认知障碍疾病的认识。[5]
发展史
自旋