物理所等理論預言新型Kagome晶格量子自旋液體態
量子自旋液體是一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子物質形態，其基本概念最早由諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人們嘗試利用自旋液體來解釋高溫超導的現象。近年來，隨著實驗上大量阻挫量子自旋材料的出現，找到具有自旋液體基態的材料變得越來越有可能。從實驗和理論兩個方面，量子自旋液體已成為凝聚態物理學量子多體問題研究的一個熱點方向。 Kagome晶格作為一種強阻挫晶格，是實現量子自旋液體的理想模型。但對于一般的反鐵磁海森堡模型，由于存在符號問題，人們無法利用量子蒙特卡洛方法數值研究系統基態的行為。2002年，Balents、Fisher和Girvin三位物理學家提出的所謂的BFG模型是一類可以實現量子自旋液體的模型，且該模型沒有符號問題，可以展開大規模的量子蒙特卡洛研究，人們對于該模型取得了很多研究成果，尤其是零磁矩的情況。但如果對該模型加上一個Zeeman場，調節至1/6平均磁矩的時候，該......閱讀全文
物理所等理論預言新型Kagome晶格量子自旋液體態
量子自旋液體是一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子物質形態，其基本概念最早由諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人們嘗試利用自旋液體來解釋高溫超導的現象。近年來，隨著實驗上大量阻挫量子自旋材料的出現，找到具有自旋液體基態的材料變得越來越有可能。從實驗和理論兩
Kagome量子自旋液體分數化自旋激發獲得新思路
量子自旋液體是一種新的物質形態，可用拓撲序的長程多體糾纏來描述。量子自旋液體備受關注，這是由于其在高溫超導機制和量子計算中的廣闊應用，更源于其背后深刻的物理機制。自旋1/2的Kagome晶格反鐵磁體系具有強烈的幾何阻挫和量子漲落，是可能存在量子自旋液體的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
物理所拓撲平帶上的分數陳絕緣體理論研究取得進展
分數量子霍爾效應是凝聚態物理中的重要研究領域，其新奇現象表現為新形態的量子流體和帶分數電荷的激發態。傳統的分數量子霍爾效應一般考慮強外磁場、低溫和連續介質的環境。其中普林斯頓的崔琦因為這方面的研究和其他科學家獲得諾貝爾獎，物理所就有以崔琦命名的實驗室。 從2011年開始，人們發
物理所首次觀測到有能隙的自旋子
量子自旋液體是凝聚態物理學家追尋已久的新奇物質形態。它由諾貝爾獎得主P. W. Anderson在70年代首次提出，80年代末被用來嘗試解釋當時剛發現的高溫超導現象。傳統的物質形態可以用能帶理論和對稱性自發破缺理論來描述，而自旋液體作為沒有對稱性破缺的量子物質形態需要用新的理論框架來描述。這個新
福建物構所新型低維磁性材料研究獲進展
由于自旋量子效應的存在，低維磁性材料會出現與三維磁性材料不一樣的磁性基態。對于二維自旋體系，量子漲落和熱漲落之間的競爭將主導磁相變行為，長程序反鐵磁相變有可能克服量子漲落而出現。但是，包含三角自旋網格特別是籠目(kagome)晶格的磁性材料，強烈的幾何阻挫和量子自旋漲落的作用會使長程有序的基態無
Nature－Physics亮點文章：發現具有負磁性的拓撲平帶！
平帶的重要性 在強關聯體系中研究對稱性破缺序與電子拓撲的相互作用，正逐漸衍生為基礎科學的新前沿。對這些問題的深入系統研究，不僅可以幫助人們發展更先進的對基本物質態的認知，更會對新興量子材料的實際應用帶來不可或缺的知識儲備。具有自旋軌道耦合的平坦能帶一直是人們夢寐以求的電子態，因為它既具有強關聯
物理所Kondo金屬與亞鐵磁絕緣體研究取得新進展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室劉伍明研究組在幾何阻挫系統中的量子相變研究中取得進展。他們利用原胞動力學平均場方法結合連續時間蒙特卡洛方法，研究了在非均勻性三角kagome格子中金屬-絕緣體相變與磁性相變，獲得了三角kagome格子隨相互作用、溫度、非均勻性變化的詳細相
物理所等二維量子自旋液體動力學行為研究取得進展
量子自旋液體是存在于量子阻挫磁體中的一種新型物質形態，它的一個突出特點就是其中蘊含著各種分數化的元激發。然而，作為拓撲序的材料實現，量子自旋液體一直以來就因其不存在局域的可觀測量而成為實驗探測上的“痛點”。最近，由中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心凝聚態理論與材料計算重點實驗室博士
我國科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李偉、
科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李
科學家發現自旋超固態巨磁卡效應
超固態是一種在接近絕對零度時涌現的新奇量子物態，兼具固體和超流體這兩種看似矛盾的特征。超固態自20世紀70年代作為理論猜測提出以來，除了冷原子氣的模擬實驗外，科學家尚未在固體物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。中國科學院大學教授蘇剛、中國科學院物理研究所研究員孫培杰、中國科學院理論物理研究員所李偉、
物理所等發現自旋阻挫重費米子體系中的量子臨界相
當一個二級相變通過非溫度控制的外參量被連續壓制到絕對零度附近時，體系會發生量子相變。發生量子相變的臨界點，即量子臨界點，是絕對零度條件下位于外參量軸上的一個點，通常可以通過調控壓力、磁場等手段來獲得。量子相變和有限溫度下由熱漲落控制的相變不同，其物理本質是基于海森堡不確定原理的量子漲落行為。量子
強磁場下關聯電子晶體研究取得進展
中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心盛志高、陸輕鈾合作團隊依托超導SM2組合顯微測試系統，在氧化物關聯電子晶體研究中取得進展，工作發表在期刊ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 23, 20136(2018)上。 固態物質既有玻璃態又有晶體態。玻璃態是無序的，長
“原子樂高”量子模擬獲重大突破
南京大學物理學院教授繆峰聯合南京理工大學理學院教授程斌團隊通過“原子樂高”的方式，搭建了基于轉角石墨烯莫爾超晶格體系的SU(4)同位旋-擴展哈伯德模型量子模擬器，首次觀測到釘扎在莫爾超晶格上的一種特殊的電子晶體態：廣義同位旋維格納晶體。 研究團隊通過垂直電場對電子關聯強度的原位調節作用，實
人類首次直接“看到”量子自旋效應
據新加坡國立大學（NUS）官網近日報道，該校科學家領導的國際科研團隊，首次直接“看到”拓撲絕緣體和金屬中電子的量子自旋現象，為未來研發先進的量子計算組件以及設備鋪平了道路，距離實現量子計算又近了一步。 量子計算機目前仍處于研發的初期階段，但其展現出的計算速度已經是傳統技術的數百萬倍，其非凡的處
室溫下量子材料實現“自旋”控制
科技日報北京8月16日電?（記者張佳欣）據《自然》雜志16日報道，英國劍橋大學領導的一個國際研究團隊找到了一種控制有機半導體中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室溫下也能發揮作用，為潛在的量子應用開辟了新前景。幾乎所有量子技術都涉及自旋。電子運動時通常會形成穩定的電子對，一個電子自旋向上，一個電
零下273.056攝氏度－我國科學家Nature發文實現無液氦極低溫制冷
大約一個世紀前，人類首次將氦氣液化，開啟了利用液氦進行極低溫制冷的新紀元。隨后，極低溫制冷技術被廣泛應用于大科學裝置、深空探測、材料科學、量子計算等國家安全和戰略高技術領域。 然而，用于極低溫制冷的氦元素存在供應短缺等問題。如何才能不用氦元素實現極低溫制冷，一直是科學家要著力突破的難題。 1
《自然》：復旦觀測到量子自旋液體分數化激發
復旦大學物理學系趙俊課題組與陳鋼課題組及合作者利用中子散射技術在量子自旋液體候選材料YbMgGaO4中首次觀測到了分數化自旋激發----完整的自旋子激發譜，這一結果為該體系中量子自旋液體態的實現提供了強有力的證據。12月5日，相關研究成果在線發表于《自然》（Nature）雜志。 據悉，復旦大
“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”通過驗收
10月22日，由中國科學技術大學杜江峰教授主持的國家重大科學研究計劃“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”項目課題結題驗收會在合肥召開。中科院理論物理所于淥院士、中科院武漢物數所葉朝輝院士、清華大學朱邦芬院士等擔任課題結題驗收組專家。科技部基礎司、中科院基礎局相關領導以及中國科大校長侯建國等出
學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于，從未有人見過這種物質狀態，至少近50年來一直如此。如今，哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示，他們終于通過實驗模擬并分析
美揭示量子自旋液體的存在機理
據美國物理學家組織網8月15日報道，美國馬里蘭大學伯克分校聯合量子研究所（JQI）、美國國家標準與技術研究院（NIST）和喬治敦大學的科學家揭示了物質的量子狀態——自旋液體的存在機理，有望加深科學家對超導性的理解。相關研究結果發表在8月12日出版的《物理學評論快報》上。 自旋
量子材料內首次測量電子自旋
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一個國際研究團隊首次成功測量了一類新型量子材料內的電子自旋，這一成就有望徹底改變未來量子材料的研究方式，為量子技術的發展開辟新途徑，并在可再生能源、生物醫學、電子學、量子計算機等諸多領
“混血”納米設備可控制量子比特自旋
美國科學家使用其研發的獨特的金屬—半導體“混血”納米設備，演示了一種新的光和物質的相互作用，且在僅為幾納米的膠體納米結構中首次實現了對量子比特自旋進行完全的量子控制，這些新進展朝著制造出量子計算機邁開了更加關鍵的一步。該研究成果發表在7月1日的《自然》雜志上。 馬里蘭大學納
物理所預言新型二維大能隙拓撲絕緣體
眾所周知，二維拓撲絕緣體的體內是絕緣的，而其邊界是無能隙的金屬導電態。且這種金屬態中存在自旋－動量的鎖定關系，相反自旋的電子向相反的方向運動，由于受到時間反演不變性的保護，它們之間的散射是禁止的，因此是自旋輸運的理想“雙向車道”高速公路，可用于新型低能耗高性能自旋電子器件。當前實驗證實的二維拓撲
第三種基本磁性狀態量子自旋液獲實驗驗證
據物理學家組織網近日報道，美國麻省理工大學通過實驗驗證了第三種基本磁性狀態——量子自旋液(QSL)，這也與早期的理論預測相符。相關論文發表在最近出版的《自然》雜志上。 自然界有兩種基本的磁性狀態，磁性和反磁性。磁性如條形磁鐵或指南針中表現的那樣，反磁性是指金屬或合金內部離子的磁場彼此抵消，
物理所一維光學超晶格系統的拓撲性質研究取得進展
拓撲絕緣體代表一種全新的量子物態：它的體態是有能隙的絕緣體，而其表面態則為沒有能隙的金屬態。由于其在自旋電子學和量子計算等領域的潛在應用，拓撲絕緣體的研究近年來吸引了來自物理學不同領域的極大關注和研究。拓撲絕緣體通常被認為只在二維和三維系統里才會出現。一個有意思的問題是：
全新磁性材料展現量子自旋液態
據物理學家組織網22日報道，一個國際科研團隊在尋找新的物質形態方面取得重大突破：他們證明，與鈣鈦礦相關的金屬氧化物TbInO3展現出量子自旋液態，這是科學家很長時間以來一直在追尋的一種物質形態，有望應用于量子計算等領域。 40多年前，諾貝爾物理學獎得主菲利普·安德森從理論上提出了量子自旋液態。
韓國實現4D觀察量子自旋波
韓國浦項科技大學浦項加速器實驗室（PAL）科研團隊利用第四代線性同步加速器（X射線自由電子激光器）成功實現了對量子自旋波的4D觀察。 隨著大數據和人工智能的發展，硬盤等海量存儲設備變得更加重要。為提高磁性存儲設備的容量和處理速度，需要一種快速控制磁性材料特性的技術。科研團隊的核心技術就是利用共