近期,材料學院磁學與量子材料團隊在材料化學與物理領域國際頂級期刊Chem. Mater上在線發表了題為Cu3Te2O5(OH)4: A Frustrated Two-Dimensional Quantum “Magnetic Raft” as a Possible Pathway to a Spin Liquid的研究論文,報道了通過幾何阻挫構建了維量子“磁筏”在外加磁場調控性下的量子自旋液态行為。江科大材料學院為第一完成單位(版權單位)。2018級研究生朱田雨(現在中國科學院福建物構所何長振教授課題組攻讀博士學位)和2017級研究生朱蓓為共同第一作者,材料學院呂敏峰教授與合作單位法國科學院固體化學與催化國家實驗室Olivier Mentré教授為論文的通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金等項目的資助。

自旋是一種與電子旋轉有關的内在屬性,在傳統的磁性材料中,電子自旋按照某種規則向上或向下排列。但是在量子自旋液态材料中,磁矩的“行為”像液體,即使在絕對零度也不會凍結。量子自旋液态的這種奇異特性可能是創造更穩定的量子比特(即拓撲量子比特)的關鍵。因此,尋找可能的量子自旋液态對于量子計算的應用以及理解高溫超導體的機理具有重要的意義。

據悉,該論文是研究生朱田雨在其指導教師呂敏峰教授指導下以第一或共一作者在自然指數期刊發表一系列第一完成單位重要論文 (Inorg. Chem., 2021,60,12001;Inorg. Chem., 2021,60,13707;Phys. Rev. B, 2022,105, 094439)之後,再次取得的突破性研究成果。

(撰稿:呂敏峰;審稿:胥國祥,楊海濤)