本網訊 近日，我校材料科學與工程學院馬禎博士團隊在量子磁性方面取得重要進展，研究成果以“Signatures of a gapless quantum spin liquid in a Kitaev material Na3Co2-xZnxSbO6”為題發表于物理學知名期刊Physical Review B。Physical Review B是美國物理學會（American Physical Society, APS）旗下重要期刊之一，主要刊登凝聚態物理和材料物理等領域的高水平前沿學術成果，是國際物理學界廣泛認可的TOP物理學期刊，享有極高的學術聲譽。
Kitaev量子自旋液體代表一種新奇的量子物態，具有拓撲序，存在服從非阿貝爾統計的任意子激發，可用來構建拓撲量子比特，在量子計算和信息存儲等領域具有潛在應用價值。近年來，在真實材料中實現量子自旋液體成為了凝聚態物理的一個前沿科學問題。繼不久前，馬禎博士團隊對3d電子鈷氧化物Na2Co2TeO6-的研究證明了Zn2+摻雜可抑制系統的長程磁序之后[PRM 7, 014407 (2023)]，他們對另一種Kitaev量子磁體Na3Co2SbO6的研究獲得了更有意思的結果。研究表明，Zn2+的引入可有效抑制母體的磁相變溫度，相變在x ≥ 0.2時完全消失，系統進入既無長程磁序、也無自旋凍結行為的磁無序態。更重要的是，磁無序樣品的磁比熱在低溫時表現為線性行為，這和母體的反鐵磁基態中磁比熱與溫度呈立方關系的行為形成鮮明對比，是確認分數化元激發行為的重要信號，提供了證實量子自旋液體態的重要證據。
我校2020級碩士生付重托為論文第一作者，材料科學與工程學院馬禎副教授、南京大學溫錦生教授和上海交通大學鐘瑞丹教授為共同通訊作者，湖北師范大學為第一單位。南京大學劉俊明教授、中科院物理所羅會仟研究員、我校李宏教授等人對該工作進行了悉心指導。該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省自然科學基金、北京凝聚態物理國家研究中心開放課題等項目資助。
作者簡介：馬禎，副教授，碩士生導師，湖北省“楚天學者計劃”楚天學子，“磁湖人才計劃”青年才俊。2020年博士畢業于南京大學。主要從事量子磁性材料的晶體生長、物性表征和中子散射研究工作。目前，已在Nature Nanotechnology、Nature Communications、 PRL、PRX、PRB、PRM等國際權威期刊發表學術論文近30篇。主持國家自然科學基金青年項目1項，湖北省自然科學基金青年項目1項，國家重點實驗室開放課題3項。擔任PRL、PRB、npj Quantum Materials等期刊獨立審稿人。
論文鏈接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.165143