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2016-05-01在磁鐵中的新型態—量子自旋液體 557 期

Author 作者 編輯部
早在1980年代,物理學家安德森(Philip Anderson)首次提出第三磁態理論,此後科學家便努力想找出此種磁態,在英美兩國科學家共同努力下,最新一期《自然材料》(Nature Materials)期刊中這項新型態首次在實驗室中曝光,稱為量子自旋液體(Quantum Spin Liquid)。研究團隊利用電子分裂得到馬約拉納費米子(Majorana Fermion),並且能夠在類似石墨的二維物質中被找到。

普通的磁性物質在一定的低溫中電子會根據磁極進行自我排列。然而,研究人員在三氯化釕(RuCl3)的晶體中所發現的量子自旋液體卻背道而馳,不論在多低溫的情況下電子仍不斷地起伏變動,無法整齊排列,此種狀態與安德森先前所提出的理論十分相似。

這項新型態是量子材料的一大發現,改變人們對於量子狀態的認識,未來更可能提供更多的新的嘗試並運用在各項量子產品上。

Banerjee A. et al., Proximate Kitaev quantum spin liquid behaviour in a honeycomb magnet, Nature Materials, 2016.