国际研究小组发现困惑20多年的自旋液体隐藏秩序
一个由多国科学家组成的国际研究小组近日公布,他们发现铽钛氧化物冷却至零下273摄氏度(绝对温度0.1开尔文)时,自旋液体的量子性状液体凝固,电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开,成为理解物质新的量子状态的重要发现。 铽钛氧化物被称为自旋液体,是呈现非常罕见的量子状态物质。自1999年被发现以来,科学家投入了大量精力进行研究,已进行了超过100多次实验和各种理论模拟验证,但仍未能对自旋液体的性质作出解释。在试验中曾观察过几种样本与自旋排列长距离秩序不同的秩序,但无法理解这一秩序状态。铽钛氧化物是否是自旋液体,这一疑问成为重要的基础研究课题。 联合研究小组制作了具有长距离秩序性质的高纯度单晶体,然后进行磁场中热比与磁化测定和中子散射试验。他们惊奇地发现,试验与基于量子自旋冰模型的理论计算完全一致。 相关研究者认为,该研究发现了物质新的属性。研究小组制作的高纯度单晶体以及所......阅读全文
国际研究小组发现困惑20多年的自旋液体隐藏秩序
一个由多国科学家组成的国际研究小组近日公布,他们发现铽钛氧化物冷却至零下273摄氏度(绝对温度0.1开尔文)时,自旋液体的量子性状液体凝固,电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开,成为理解物质新的量子状态的重要发现。 铽钛氧化物被称为自旋液体,
国际研究小组发现困惑20多年的自旋液体隐藏秩序
一个由多国科学家组成的国际研究小组近日公布,他们发现铽钛氧化物冷却至零下273摄氏度(绝对温度0.1开尔文)时,自旋液体的量子性状液体凝固,电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开,成为理解物质新的量子状态的重要发现。 铽钛氧化物被称为自旋液
全新磁性材料展现量子自旋液态
据物理学家组织网22日报道,一个国际科研团队在寻找新的物质形态方面取得重大突破:他们证明,与钙钛矿相关的金属氧化物TbInO3展现出量子自旋液态,这是科学家很长时间以来一直在追寻的一种物质形态,有望应用于量子计算等领域。 40多年前,诺贝尔物理学奖得主菲利普·安德森从理论上提出了量子自旋液态。
量子自旋液体新证据发现
一个由瑞士、美国、法国等多国科学家组成的国际团队宣布,他们在锡酸铈材料发现了量子自旋液体的新证据。这一发现有望促进基础物理学和量子计算领域取得新突破。相关论文发表于《自然·物理学》杂志。用中子对自旋液体进行激发(示意图)。图片来源:科学消息网量子力学理论认为,电子拥有“自旋”的性质,这意味着其行为类
Kagome量子自旋液体分数化自旋激发获得新思路
量子自旋液体是一种新的物质形态,可用拓扑序的长程多体纠缠来描述。量子自旋液体备受关注,这是由于其在高温超导机制和量子计算中的广阔应用,更源于其背后深刻的物理机制。自旋1/2的Kagome晶格反铁磁体系具有强烈的几何阻挫和量子涨落,是可能存在量子自旋液体的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
强自旋轨道耦合的钙钛矿铱氧化物中-或实现Slater绝缘体
金属-绝缘体相变(MIT)是体现电子关联的典型宏观表现,其背后往往蕴藏着非常丰富的物理内涵,因此是强关联电子体系的重要研究内容之一。引起MIT的机制多样,包括Mott相变(电子间的库伦相互作用造成半满能带打开带隙)、Anderson局域化(无序杂质造成传导电子的局域化)、Peierls相变(在准
美揭示量子自旋液体的存在机理
据美国物理学家组织网8月15日报道,美国马里兰大学伯克分校联合量子研究所(JQI)、美国国家标准与技术研究院(NIST)和乔治敦大学的科学家揭示了物质的量子状态——自旋液体的存在机理,有望加深科学家对超导性的理解。相关研究结果发表在8月12日出版的《物理学评论快报》上。 自旋
学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析
科学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析了这
《自然》:复旦观测到量子自旋液体分数化激发
复旦大学物理学系赵俊课题组与陈钢课题组及合作者利用中子散射技术在量子自旋液体候选材料YbMgGaO4中首次观测到了分数化自旋激发----完整的自旋子激发谱,这一结果为该体系中量子自旋液体态的实现提供了强有力的证据。12月5日,相关研究成果在线发表于《自然》(Nature)杂志。 据悉,复旦大
Science发文:哈佛团队记录了量子自旋液体的存在
哈佛大学的研究人员记录了量子自旋液体的存在,这是一种从未见过的物质状态。这项研究发表在《科学》杂志上。 1973年,物理学家菲利普·沃伦·安德森提出了一种新的叫做量子自旋液体的物质状态理论。在一般的磁体中,当温度下降到某一温度以下时,电子稳定下来,形成具有磁性的固体。在量子自旋液体中,电子在冷
国际科研团队:量子自旋液体基态首次观测到了
由来自美国、德国和加拿大的科学家组成的国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文称,他们在磁性材料Ce2Zr2O7上首次观测到了“量子自旋液体基态”,最新研究有望为量子计算机设计开辟新方向。 自旋是电子拥有的与旋转有关的内部特性,正是自旋使磁铁内的材料具有磁性。在某些材料内,自旋会导致结构
量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”
据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。 量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子
物理所锇系氧化物新材料探索取得进展
钙钛矿型过渡族金属(Tr)氧化物从3d到5d氧化物,电子关联强度发生明显改变。通常在3d过渡金属氧化物中有较强的电子关联效应。而在4d氧化物中,单价态的4d氧化物逐渐呈现出巡游磁性特征。在5d氧化物中,电子关联进一步减弱但是不可忽视。另外,由于5d元素轨道半径拓展而与自旋产生较强的耦合
物理所等理论预言新型Kagome晶格量子自旋液体态
量子自旋液体是一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子物质形态,其基本概念最早由诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年提出。之后,人们尝试利用自旋液体来解释高温超导的现象。近年来,随着实验上大量阻挫量子自旋材料的出现,找到具有自旋液体基态的材料变得越来越有可能。从实验和理论两
中国科大等基于自旋态精细调控实现高效电解水催化产氧
优化过渡金属氧化物的催化性能实现高效电解水,是当前能源化学领域的一个研究难点;调控电子强关联过渡金属氧化物的自旋态,是凝聚态物理领域的一个经典课题。当二者相遇,是否会碰出“火花”?近日,中国科学技术大学周仕明课题组、曾杰课题组与南开大学胡振芃课题组密切合作,在钙钛矿钴氧化物中为它们创造了相遇机会
锂电材料锡基负极材料锂钛复合氧化物相关介绍
用来作锂离子电池负极的锂钛复合氧化物主要是Li4Ti5O12,其制备方法主要有:高温固相合成法、溶胶-凝胶法等。 高温固相合成法 按一定计量的TiO2,LiCO3混匀研磨,在空气气氛下于1000℃保温26h冷至室温即得Li4Ti5O12。将TiO2, LiOH.H2O混匀研磨,在空气气氛下于
功能钙钛矿氧化物多孔膜及节能再生技术面世
钙钛矿氧化物具有独特的光电及催化活性,在高温催化、气体分离及光催化等领域具有广泛的应用前景。中国科学院青岛生物能源与过程研究所膜分离与催化研究组前期在新型钙钛矿氧化物开发及其催化-膜分离性能研究方面开展了大量工作。近期,该研究组副研究员王玉超采用钙钛矿氧化物La0.7Sr0.3CoO3(LSCO
物理所等发现高压诱发的量子自旋液体材料的相变和超导
高压、低温和强磁场等极端条件在探索新材料揭示新物理现象方面发挥越来越重要的作用。研究材料在这些极端条件下的构效关系,能够揭示较多奇异且具有潜在应用价值的物理现象。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究员靳常青团队长期研究新兴功能材料在综合极端条件下的构效关系,
理论物理所等在Kitaev材料量子自旋液体研究中获进展
量子自旋液体是一种特殊的量子物质形态。1973年,P. W. Anderson提出了关于量子自旋液体的基本概念。这种物质形态的特点有:降温至零温不会发生对称性自发破缺(即不存在长程序的有序结构);具有高纠缠度的量子态和新奇的任意子激发,在量子信息处理(如拓扑量子计算)方面具有潜在应用价值;与传统
系外行星大气首现稀有元素铽
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499606.shtm
高压制备新电荷有序物质及其调控的高温自旋重取向研究
金属离子的不同电荷态反映了最外层电子数目与轨道占据等情况的变化,特定的电荷有序分布从根本上决定了材料的晶体结构与电子性质。在PbMO3(M代表3d过渡金属)钙钛矿家族中,随着d电子数目的增加,Pb的价态由+2价(如PbTiO3、PbVO3)逐渐转变为+4价(如PbNiO3),而对于家族中间的成员
黄维院士团队:离子液体开启钙钛矿光伏新视界
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455045.shtm 近年来,日益凸显的气候变化问题已是一个老生常谈的话题,这将促使着世界经济加速向低碳化深入发展,“碳中和、碳达峰”更是成为我国“十四五”污染防治攻坚战的主攻目标,以“光伏”为代表的
上海高研院等在一批钙钛矿半导体薄膜研究获进展
近年来,钙钛矿半导体材料的发展对光转换应用的进展产生了明显的积极影响,目前已在场发射晶体管、太阳能电池、光通讯、X射线探测、激光器等领域崭露头角。其中,钙钛矿太阳能电池以其更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点,迅速成为国际上科研和产业关注的热点。要实现此类器件的市场化应用需要进一步解
物理所合作发现二维电子液体的自旋流电流转换效应
自旋电子学可能导致面向未来的新一代信息技术。自旋流的产生、调控以及自旋流-电流的转换是自旋电子学研究的核心问题。具有Rashba 形式自旋-轨道耦合的二维电子体系为自旋流的高效调控提供了新机遇。对于二维电子体系,V. M. Edelstein 预言存在一种新物理效应,即Edelstein效应:与
自旋轨道分裂是什么-简述自旋轨道理论
在量子力学里,一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用,称为自旋-轨道作用(英语:Spin–orbit interaction),也称作自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时,会产生电磁作用.电子的自旋与这电磁作用的耦合,形成了自旋-轨道作用。谱线
我国学者成功制备高质量Sr4Ru3O10单晶薄片
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮课题组采用机械剥离单晶的办法,结合电子束曝光和微纳加工技术,制备了一系列具有纳米尺度且厚度不同的高质量Sr4Ru3O10单晶薄片,通过磁输运测量系统研究了其各向异性磁阻特性。图:Sr4Ru3O10纳米薄片(d=260nm)在不同温度下的磁阻。
新进展!强关联电子材料Sr4Ru3O10磁输运的磁转变
近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮课题组博士刘艳在副研究员杨继勇的指导下采用机械剥离单晶的办法,结合电子束曝光和微纳加工技术,制备了一系列具有纳米尺度且厚度不同的高质量Sr4Ru3O10单晶薄片,通过磁输运测量系统研究了其各向异性磁阻特性。 含有4d电子的钙钛矿钌氧化物Sr