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(四月)黃建龍教授與合作者找尋具有阻挫效應的新穎量子磁性材料

在大部分的磁性材料中,由晶場效應(crystal electric field, CEF)決定的磁性離子的基態也是具有磁性的。然而,有很少數的材料,雖然單一磁性離子的基態不具有磁性,但材料卻能形成長程有序。黃建龍與其合作者利用磁化強度,低溫比熱,與中子散射實驗研究了具有這樣特性的反鐵磁體Ni2Mo3O8。其中,兩個Ni離子各自皆形成了具有阻挫效應的三角晶格,分別圍繞在四面體與八面體鍵結的CEF中。在這樣的CEF下,兩個Ni離子基態是不具有磁性的自旋單重態(spin singlet),但是Ni2Mo3O8卻在溫度6 K以下形成反鐵磁有序態,其形成機制可能源自於自旋糾纏(spin entanglement)與阻挫效應。
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詳見 Nature Communications (2023)