当前位置:67777.com > 产品测评 > 南京大学温锦生教授研究团队与合作者在量子自

南京大学温锦生教授研究团队与合作者在量子自

文章作者:产品测评 上传时间:2019-11-24

67777.com 1

中国人民大学的博士生郑家成与南京大学的博士生冉柯静为文章的共同第一作者,南京大学温锦生教授与中国人民大学于伟强教授为共同通讯作者。温锦生教授团队提供了高质量单晶及高场下的磁化、比热数据,核磁共振实验由于伟强教授团队负责。中国人民大学的刘正鑫副教授及瑞士保罗谢勒研究所的Bruce Normand研究员提供了理论支持。该项目得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、一流大学和一流学科建设计划、中央高校研究基金、人工微结构协同创新中心、以及中国人民大学研究基金的支持。

(物理学院 科学技术处)

67777.com 2

尽管如此,高场下该材料的性质还存在许多争议,更加接近样品基态的极低温环境对于解决这些争议尤为重要。因此,在前期温锦生教授研究团队单晶生长、磁场下磁化率、比热测量等工作的基础上,复旦大学李世燕教授课题组进行了磁场下的极低温热导测量,温度最低降低至80mK,获得的部分结果如图1.所示:热导在临界场7.5T附近达到最小值,当跨过7.5T后,磁有序消失;高场相的热导结果显示当温度趋近于零度时,磁激发对于热导并无贡献。该研究结果揭示了高场下α-RuCl3本质的一个重要方面,对描述其基态的理论模型提供了很强的约束条件。

(物理学院 科学技术处)

南京大学物理学院温锦生教授研究团队与复旦大学李世燕教授课题组合作,对Kitaev量子自旋液体候选体系α-RuCl3在高磁场环境下的奇异行为有了更深的认识。该研究成果以 “Ultralow-Temperature Thermal Conductivity of the Kitaev Honeycomb Magnet α-RuCl3across the Field-induced Phase Transition”为题于2018年2月8日发表于《物理评论快报》[67777.com,Phys. Rev. Lett. 120, 067202 ]。这是温锦生教授研究团队在不到一年的时间里在该一流期刊发表的第三篇关于该材料的工作,组内博士生冉柯静为这三篇论文的第一或共同第一作者。

为了实现真正的量子自旋液体,南京大学温锦生教授团队对该材料施加磁场进行量子调控,并对磁场下的磁化率、比热等材料宏观性质进行了测量。他们发现随着面内磁场的加大,磁有序态被逐渐抑制,当达到一定值以后,磁有序态消失。为了研究临界磁场以后的磁无序态是否为所期望的量子自旋液体态,中国人民大学的于伟强教授课题组进行了核磁共振实验,通过分析核磁共振谱获得了高场下该材料为量子自旋液体的有力证据。特别是,他们通过分析不同磁场下的晶格-自旋弛豫率发现了在过了临界磁场附近磁场区域晶格-自旋弛豫率与温度的3次方成正比,表明了材料具有狄拉克型的非平庸的无能隙磁激发。综合磁场下的磁化、比热、以及核磁共振结果,温锦生教授与于伟强教授联合团队绘制出了如图1所示的相图,确认了磁有序态在7.5 T左右消失,在临界场附近的无序态为量子自旋液体态。该研究结果大大加深了人们对Kitaev量子自旋液体材料的认识,同时也将促进人们对量子自旋液体这一新奇自旋态的进一步实验探究。

本文由67777.com发布于产品测评,转载请注明出处:南京大学温锦生教授研究团队与合作者在量子自

关键词: