鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開(kāi)
2016年06月11日 10:12 7688次瀏覽 來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) 分類(lèi)： 新材料前沿
一個(gè)由多國(guó)科學(xué)家組成的國(guó)際研究小組近日公布，他們發(fā)現(xiàn)鋱鈦氧化物冷卻至零下273攝氏度（絕對(duì)溫度0.1開(kāi)爾文）時(shí)，自旋液體的量子性狀液體凝固，電子“軌道形狀”呈有序的罕見(jiàn)固體。這一困惑科學(xué)家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開(kāi)，成為理解物質(zhì)新的量子狀態(tài)的重要發(fā)現(xiàn)。
鋱鈦氧化物被稱(chēng)為自旋液體，是呈現(xiàn)非常罕見(jiàn)的量子狀態(tài)物質(zhì)。自1999年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，科學(xué)家投入了大量精力進(jìn)行研究，已進(jìn)行了超過(guò)100多次實(shí)驗(yàn)和各種理論模擬驗(yàn)證，但仍未能對(duì)自旋液體的性質(zhì)作出解釋。在試驗(yàn)中曾觀察過(guò)幾種樣本與自旋排列長(zhǎng)距離秩序不同的秩序，但無(wú)法理解這一秩序狀態(tài)。鋱鈦氧化物是否是自旋液體，這一疑問(wèn)成為重要的基礎(chǔ)研究課題。
聯(lián)合研究小組制作了具有長(zhǎng)距離秩序性質(zhì)的高純度單晶體，然后進(jìn)行磁場(chǎng)中熱比與磁化測(cè)定和中子散射試驗(yàn)。他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)與基于量子自旋冰模型的理論計(jì)算完全一致。
相關(guān)研究者認(rèn)為，該研究發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)新的屬性。研究小組制作的高純度單晶體以及所進(jìn)行的熱比試驗(yàn)結(jié)果非常重要。該研究揭開(kāi)了鋱鈦氧化物“隱藏的秩序”之謎，對(duì)其附近“自旋液體”的性質(zhì)也有了深刻理解。
責(zé)任編輯：淮金
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