原子尺度自旋-力学耦合在磁生物指南针问题中的作用

动物能够感知地球磁场已是公认的观念，然而这种磁感知的生物物理起源仍不清楚。最近，有报道称一种具有棒状蛋白复合物的磁受体 Drosophila CG8198（MagR）[Qin 等, Nat. Mater. \textbf{15}, 217 (2016)] 像指南针指针一样引导动物的磁定向。然而，这一观点受到质疑 [Meister, Elife \textbf{5}, e17210 (2016)]，其论点是热涨落击败了蛋白质磁矩与相当弱的地磁场（$\sim25-65$ $\mu$T）的塞曼耦合。本工作中，我们表明原子尺度的自旋-力学相互作用产生了高阻塞温度，使得蛋白质的磁矩在室温下能与地球磁场良好对齐。我们的结果提供了一条有前景的途径来解决关于 MagR 热行为的争论，并可能激发对低至原子尺度的自旋-力学耦合的广泛兴趣。