纽约的伊西多·拉比团队都发现利用质子和氘核磁矩测定值推导出的中子磁矩为负，并且数值大过预期。罗伯特·巴彻（1933年在安娜堡）以及伊戈尔·塔姆和（1934年在苏联）也通过研究原子能谱的超精细结构测定了中子的磁矩。拉比团队在1930年代后期利用新近发明的核磁共振技术测量了中子磁矩的精确值。质子磁矩较大的数值以及中子具有负磁矩出乎了科学家的预料并引起了诸多问题。中子在发现后迅速成为科学家探测原子核性质的新工具。之前的几十年里，散射实验中用的是α粒子。带两单位的正电荷α粒子需要克服库伦斥力，很难与原子核直接作