《科學》發(fā)表上海大學量子物質(zhì)研究突破性成果
上海大學曹世勛教授團隊與美國Rice大學Kono教授團隊等同行在凝聚態(tài)磁性系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了第一個迪克協(xié)同作用的實例,而此前迪克協(xié)同效應只在量子光學和冷原子等領域中存在。這一發(fā)現(xiàn)將有助于增進對磁現(xiàn)象的理解。8月24日,這項重大突破性成果發(fā)表于雜志。 據(jù)介紹,該成果以曹世勛團隊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)的物性測量實驗研究為基礎,通過實驗與理論相結(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)同耦合效應表現(xiàn)為真空拉比劈裂特性。 研究人員聚焦研究了強磁場、極低溫及不同摻雜濃度下的太赫茲波吸收譜,證實在外磁場下Er3+電子順磁共振可與有序的Fe3+自旋真空磁振子模式強烈耦合。這與標準的N原子腔量子電動力學實驗可互相對應,F(xiàn)e3+和Er3+耦合率與稀土離子Er3+的濃度依賴關系滿足迪克標度模型。 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電子的磁耦合導致的新奇效應,如磁相變、磁電效應、電控磁振子、非線性自旋激發(fā)、重費米子等等提供了重要的實驗和理論證據(jù),為該領域近年來的重要發(fā)現(xiàn)之一。 專家認為,這項研究為利用量子光學中的概念和工具,去理解、控制和預言凝聚態(tài)物質(zhì)中的新物相提供了一條新的途徑。 |