《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,复旦大学物理学系研究生沈瑶、李耀东、沃弘樑为该论文的前三名作者,该项研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和“千人计划”青年项目共同资助。 量子自旋液体:一种全新的物质态 量子自旋液体是指系统中有很强的自旋关联,但是到绝对零度都不出现磁有序的一种新的物质态。这一概念最早在1973年由现代凝聚态之父P. W. Anderson从理论上提出。Anderson在研究反铁磁三角格子体系时,认为其基态可能是共振价键自旋液体态。这个概念在1987被Anderson用来解释高温超导机理,引起了广泛关注。在此之后,研究者发现量子自旋液体在量子计......阅读全文

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

《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

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

人类首次直接“看到”量子自旋效应

  据新加坡国立大学(NUS)官网近日报道,该校科学家领导的国际科研团队,首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象,为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路,距离实现量子计算又近了一步。  量子计算机目前仍处于研发的初期阶段,但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍,其非凡的处

室温下量子材料实现“自旋”控制

科技日报北京8月16日电 (记者张佳欣)据《自然》杂志16日报道,英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室温下也能发挥作用,为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对,一个电子自旋向上,一个电

物理所等二维量子自旋液体动力学行为研究取得进展

  量子自旋液体是存在于量子阻挫磁体中的一种新型物质形态,它的一个突出特点就是其中蕴含着各种分数化的元激发。然而,作为拓扑序的材料实现,量子自旋液体一直以来就因其不存在局域的可观测量而成为实验探测上的“痛点”。最近,由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心凝聚态理论与材料计算重点实验室博士

“混血”纳米设备可控制量子比特自旋

  美国科学家使用其研发的独特的金属—半导体“混血”纳米设备,演示了一种新的光和物质的相互作用,且在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了对量子比特自旋进行完全的量子控制,这些新进展朝着制造出量子计算机迈开了更加关键的一步。该研究成果发表在7月1日的《自然》杂志上。   马里兰大学纳

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

量子材料内首次测量电子自旋

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋,这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式,为量子技术的发展开辟新途径,并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

物理所首次观测到有能隙的自旋子

  量子自旋液体是凝聚态物理学家追寻已久的新奇物质形态。它由诺贝尔奖得主P. W. Anderson在70年代首次提出,80年代末被用来尝试解释当时刚发现的高温超导现象。传统的物质形态可以用能带理论和对称性自发破缺理论来描述,而自旋液体作为没有对称性破缺的量子物质形态需要用新的理论框架来描述。这个新

科学家首次观察到引力子激发

南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,进而在全球首次观察到引力子激发(引力子模)——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日,《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状,右图为轨道形变产生最低能

中科院:一维自旋电荷分离现象研究获进展

  中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员管习文、博士研究生何丰、研究员姜玉铸与中科院院士、北京计算科学研究中心主任林海青,美国莱斯大学教授Randy Hulet和浦晗合作,通过量子可积系统理论,得到一维超冷费米气体独特的分数化准粒子和自旋-电荷分离现象的精确结果,并给出实验验证该一维多体物理

韩国实现4D观察量子自旋波

  韩国浦项科技大学浦项加速器实验室(PAL)科研团队利用第四代线性同步加速器(X射线自由电子激光器)成功实现了对量子自旋波的4D观察。  随着大数据和人工智能的发展,硬盘等海量存储设备变得更加重要。为提高磁性存储设备的容量和处理速度,需要一种快速控制磁性材料特性的技术。科研团队的核心技术就是利用共

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。

石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应

荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下,观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持,标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下,电子会沿

中外团队首次发现引力子激发

该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。引力子的研究,一直是物理学研究的终极问题之一。近年来,有理论物

科学家首次观察到引力子激发

南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,进而在全球首次观察到引力子激发(引力子模)——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日,《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状,右图为轨道形变产生最低能

“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”通过验收

  10月22日,由中国科学技术大学杜江峰教授主持的国家重大科学研究计划“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”项目课题结题验收会在合肥召开。中科院理论物理所于渌院士、中科院武汉物数所叶朝辉院士、清华大学朱邦芬院士等担任课题结题验收组专家。科技部基础司、中科院基础局相关领导以及中国科大校长侯建国等出

清华大学在高自旋的姚李模型研究方面取得重要进展

清华新闻网12月6日电 近日,清华大学高等研究院姚宏研究组首次提出高自旋的姚-李模型(Yao-Lee model)并阐明其基态是一种新奇的量子自旋轨道液体(quantum spin-orbital liquid)。这一重要研究进展为新奇拓扑物态的探索提供了新的方向,并有望推动拓扑量子计算及新型材料设

全球首次!中国科学家领衔,取得突破性成果

  南京大学物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。圆偏振光测量引力子激发。图片来源:南京大学  研究团队

物理所海森堡模型能谱研究获进展

  动力学性质的准确计算,是凝聚态物理学量子多体问题中的难题。  所谓动力学性质,主要是指谱学行为,如关联电子系统中的准粒子(quasiparticle)能谱,如量子磁学系统中的自旋波磁振子(magnon)能谱。这类能量、动量依赖的谱函数,可以告诉人们量子多体系统的本质信息,且与现代凝聚态物理学的实

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。   色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光

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

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。  色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光,

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

物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展

  量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态,其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发,这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而,由于其强关联、非微扰的特征,目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家

中国学者提出拓扑激发磁卡效应

近日,由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理,为

中国学者提出拓扑激发磁卡效应

近日,由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理,为