《科學(xué)》發(fā)表上海大學(xué)量子物質(zhì)研究突破性成果
上海大學(xué)曹世勛教授團(tuán)隊(duì)與美國Rice大學(xué)Kono教授團(tuán)隊(duì)等同行在凝聚態(tài)磁性系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了第一個迪克協(xié)同作用的實(shí)例,而此前迪克協(xié)同效應(yīng)只在量子光學(xué)和冷原子等領(lǐng)域中存在。這一發(fā)現(xiàn)將有助于增進(jìn)對磁現(xiàn)象的理解。8月24日,這項(xiàng)重大突破性成果發(fā)表于雜志。
據(jù)介紹,該成果以曹世勛團(tuán)隊(duì)成功生長并表征不同濃度稀土Y3+摻雜鐵酸鉺(ErFeO3)高質(zhì)量單晶系列樣品和系統(tǒng)的物性測量實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ),通過實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合的深入研究,發(fā)現(xiàn)了固體中稀土鉺離子自旋系綜與鐵離子磁振子間的協(xié)同耦合效應(yīng)表現(xiàn)為真空拉比劈裂特性。 研究人員聚焦研究了強(qiáng)磁場、極低溫及不同摻雜濃度下的太赫茲波吸收譜,證實(shí)在外磁場下Er3+電子順磁共振可與有序的Fe3+自旋真空磁振子模式強(qiáng)烈耦合。這與標(biāo)準(zhǔn)的N原子腔量子電動力學(xué)實(shí)驗(yàn)可互相對應(yīng),F(xiàn)e3+和Er3+耦合率與稀土離子Er3+的濃度依賴關(guān)系滿足迪克標(biāo)度模型。 曹世勛表示,由此可以得出Fe3+和Er3+的交換耦合常數(shù),為人們更加深刻地理解3d-4f電子的磁耦合導(dǎo)致的新奇效應(yīng),如磁相變、磁電效應(yīng)、電控磁振子、非線性自旋激發(fā)、重費(fèi)米子等等提供了重要的實(shí)驗(yàn)和理論證據(jù),為該領(lǐng)域近年來的重要發(fā)現(xiàn)之一。 專家認(rèn)為,這項(xiàng)研究為利用量子光學(xué)中的概念和工具,去理解、控制和預(yù)言凝聚態(tài)物質(zhì)中的新物相提供了一條新的途徑。 據(jù)悉,該成果是由上海大學(xué)量子與分子結(jié)構(gòu)國際中心、材料基因組工程研究院、理學(xué)院物理系與美國Rice大學(xué)等國內(nèi)外數(shù)家高校和科研院所共同合作完成,曹世勛教授和Kono教授為共同通訊作者。 相關(guān)論文信息: 10.1126/science.aat5162 關(guān)鍵詞: 量子
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劉明歡聰慧 2018-08-27 06:20凝聚態(tài)磁性系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了第一個迪克協(xié)同作用的實(shí)例,這項(xiàng)研究為利用量子光學(xué)中的概念和工具,去理解、控制和預(yù)言凝聚態(tài)物質(zhì)中的新物相提供了一條新的途徑。