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202507
于华课题组在单结钙钛矿太阳能电池方面取得新进展
大湾区大学物质科学学院于华课题组与昆明理工大学陈江照教授合作,在基于反式铯/甲脒(CsFA)的无甲铵钙钛矿太阳能电池方面取得新进展。相关成果以“Crystallization ModulationComprehensive Defect Passivation by Carbonyl Functionalized Spacer Cation Towards High-Performance Inverted Perovskite Solar Cells”为题发表在《Angew》上。         研究背景及成果 众所周知,无甲铵钙钛矿太阳能电池在同时实现高功率转换效率和优异的稳定性方面具有巨大潜力。然而,不可控的结晶过程和较差的薄膜质量阻碍了光伏性能和运行稳定性的进一步提高。 鉴于此,研究提出了一种利用新型羰基功能化间隔阳离子协同调节钙钛矿结晶和晶界和界面缺陷的策略。将含有羰基功能化铵阳离子的L-丙氨酸苄酯盐酸盐(L-ABEHCl)加入钙钛矿前体溶液中,由于其与前体成分的强相互作用,增加了成核速率并降低了晶体生长速率,从而增加了晶粒尺寸和结晶度。使用L-ABEHCl作为添加剂不会形成2D钙钛矿,而使用L-ABEHCl后处理会形成2D钙钛矿。L-ABEHCl以有机盐的形式钝化晶界处的缺陷,以2D钙钛矿的形式钝化界面缺陷。因此,采用协同调制策略的反式器件实现了25.77%的最大效率(经认证的稳定效率为25.59%),这是迄今为止基于真空闪蒸法报道的最高效率之一。未封装的目标器件在连续2300小时的最大功率点跟踪后仍保持其初始效率的90.85%。       图1 通过 L-ABEHCl 进行结晶调制   图2  钙钛矿晶相的研究          图3 晶界和界面的结晶调制和协同钝化机制            图4 钙钛矿薄膜质量的表征            图5 载流子动力学研究            图6 光伏性能与长期稳定性  
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202506
“湾有引力”学术论坛|意大利IOM高级研究员Gianluca Gubbiotti教授主讲“磁子学在三维体系中的研究”
2025年5月30日,大湾区大学(筹)物质科学学院联合松山湖材料实验室,特邀意大利国家研究委员会(CNR)IOM 那不勒斯研究所的 Gianluca Gubbiotti 教授,在大湾区大学(筹)校园举办了一场主题为 “Advancing Magnonics to the Third Dimensions”的学术讲座,带领同学们探索磁子学前沿,领略磁子动力学研究从二维到三维空间拓展应用的独特魅力,从理论角度理解自旋波等概念、学习具有高难度的布里渊光散射(BLS)光谱技术。本次讲座由王传寿老师主持。 Gianluca Gubbiotti教授是磁子学、磁振子学及相关材料、物理和应用方面的杰出专家,在意大利国家研究委员会(CNR)IOM 那不勒斯研究所从事研究工作多年,研究成果斐然,首次通过实验证实了平面一维与二维磁子晶体中的自旋波带结构。他在Nature Nanotechnology、Nature Communications、Physical Review Letters等国际顶级期刊发表论文200多篇,发表13篇专著章节,并担任两部学术著作的主编,论文被引用超9900次,H指数达到56。此外,他担任多个专业期刊的编委,并作为报告作者在国际学术会议、研讨会及研究中心发表80余次学术报告,其中包括30次特邀演讲及讲座。 讲座伊始,Gianluca Gubbiotti教授为大家介绍了磁子学的背景知识,关于BLS的原理、自旋波的基本概念、类型、色散关系以及兰道-利夫希兹方程等相关理论知识的讲解深入浅出,让同学们理解了斯托克和反斯托克过程,清楚了k空间的范围以及磁性表面波的色散关系。另外,Gianluca教授指出通过BLS技术可以探测到这些自旋波的特征,介绍了如何探测自旋波,旨在帮助观众理解磁性材料中自旋波的物理特性和运动规律,为进一步讲解接下来的磁子学相关的信号处理、通信和计算等应用奠定理论基础。 接着,Gianluca Gubbiotti 教授深入阐述了磁子学在三维领域研究的关键意义与广阔前景。他提到,随着CMOS电子技术向三维垂直集成结构发展,人们对三维磁子学纳米结构的兴趣日益浓厚。相较于传统的平面系统,三维磁子学系统展现出显著优势,其允许层与层之间的垂直连接,为构建更具可扩展性和可配置性的设备提供了全新思路与可能。目前,科研工作者正在积极探索开发新一代磁子学系统。一种方法是通过堆叠磁性点或反磁性点来扩展平面纳米结构,这不仅能为系统增加新功能,还能增强对自旋波带结构的控制能力。另一种方法则涉及使用混合异质结构,例如金属-绝缘体、金属-重金属等组合,这些特殊的结构组合能够实现诸如滤波、引导和非互易性等自旋波(SW)特性,为磁子学器件的性能优化与功能拓展带来了新的机遇。并详细介绍了团队在这些方面的研究成果和实验进展,借助一系列精美的实验数据和模拟图像,让在场听众直观地感受到三维磁子学研究的独特魅力与巨大潜力。 在互动环节,现场师生积极提问,Gianluca Gubbiotti教授耐心细致地解答了每一个问题,与大家深入交流,现场无不认真聆听。对于提问者关于自旋波的探测在面内面外的区别,Gianluca Gubbiotti教授分享了他的实验经验,并解释了其中的原理;对于关于BLS操作的难点,他也一一耐心解答。在有来有回的讨论中,同学们受益匪浅。 Gianluca Gubbiotti教授为大家带来了一场科技前沿、耳目一心的英文讲座,让在座师生深刻感受到三维磁子学研究的前沿动态和巨大潜力,激发了大家对该领域的浓厚兴趣和深入思考,并拓宽了学生的眼界,对布里渊区光散射(BLS)技术有一定了解。同时,Gianluca Gubbiotti教授的来访也为增加了大湾区大学(筹)和意大利国家研究委员会(CNR)之间的学术交流与合作的机会,拓展了大湾区大学(筹)的国际知名度和影响力。
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202506
理学院助理教授张庆生在国际著名数学期刊《Advances in Mathematics》上发表论文
近期,理学院张庆生与华中科技大学的王知远、中国科学院华罗庚数学科学中心的杨成浪合作,在广义BGW模型的研究中取得进展。其文章《BKP-affine coordinatesemergent geometry of generalized Brézin-Gross-Witten tau-functions》在国际期刊《Advances in Mathematics》在线发表,作者署名按姓氏排序。        BGW模型由物理学家Brézin,Gross,和Witten在格点规范理论的研究中引进,广义BGW模型是BGW模型的一族形变。该模型与理论物理中的Jackiw-Teitelboim (JT) 超引力理论以及可积系统、计数几何等多个数学分支具有广泛联系,是现代数学物理研究中的一个重要模型。在本文中,作者从计数几何的可积系统结构以及Virasoro约束出发,基于清华大学周坚教授提出的呈展几何(emergent geometry)思想框架,推导了广义BGW模型的量子形变理论,证明了该模型的谱曲线拓扑递归猜想(由Alexandrov在2018年提出)与量子谱曲线猜想(由Gukov-Sulkowski在2012年提出)。其研究方法与结果有望推广到一般的计数几何理论中。       论文链接:https://doi.org/10.1016/j.aim.2024.110100
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202505
我校获批30项2024年度省市联合基金(粤莞基金)项目
2025年5月,2024年度广东省基础与应用基础研究基金东莞市联合基金(粤莞基金)评审结果正式公布。我校共申请项目123项,获批立项30项,直接经费560万元,立项率24.39%,申请量与获批量较2023年均实现倍增。本次获批项目涵盖青年基金、地区培育项目,聚焦新材料、新一代电子信息、高端装备与智能制造、数理与交叉前沿等多个关键领域。 自筹建以来,学校高度重视科研团队建设,不断强化有组织科研,大力促进学科交叉与融合,全面提升科研攻关能力。在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和省市联合基金(粤莞基金)申报工作中,学校通过举办基金辅导讲座、优化申报全流程服务等一系列举措,有效提升了申报书质量。此前,在2025年度广东省自然科学基金申请中,我校已获批立项9项,获批率20.45%。 未来,学校将持续完善科技创新生态,深化有组织科研,不断提升学校的科研创新能力和服务地方经济社会发展的水平,为大湾区高质量发展注入新动能。   
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202505
赵金奎课题组在中子辐照电池失效机制研究方向取得新进展
              大湾区大学(筹)物质科学学院赵金奎课题组在中子辐照电池失效机制研究领域取得新进展。相关研究成果以“Unexpected Planar Gliding and Microcracking Induced by Neutron Irradiation in Single-Crystalline LiCoO2 Cathodes”为题,发表在国际知名期刊ACS Energy Letters上。大湾区大学(筹)物质科学学院讲席教授赵金奎、松山湖材料实验室副研究员赵恩岳、中科院物理所于全芝研究员、散裂中子源科学中心梁天骄研究员为本论文共同通讯作者。大湾区大学(筹)为论文通讯单位。        本工作中的相关中子辐照实验在中国散裂中子源(CSNS)大气中子辐照谱仪(ANIS)完成,中子粉末衍射实验在多物理谱仪(MPI)完成,高分辨同步辐射X射线衍射实验在日本同步辐射光源Spring8完成。同时本工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金、松山湖大科学装置开放课题和山东省自然科学基金的支持。 研究背景及成果               卫星发射、空间站建设等航空航天工业的发展不仅拓宽了人类对宇宙的认知边界,同时在灾害监测、全球气候变化应对等领域也发挥着不可替代的战略价值。锂离子电池因其优异的能量密度和循环稳定性,已成为航空航天能源系统的核心组件。然而,深空环境中的高能射线与航天器材料作用产生的次级中子辐照,会引发电池材料的原子位移损伤。高能中子可通过弹性/非弹性散射传递足够动量使原子脱离晶格位点,形成空位缺陷与自间隙原子。此外,入射中子还可诱发多级碰撞,产生级联损伤,导致电极材料晶体结构失稳,加速电化学性能失效,最终威胁航天器关键任务的实施。因此,揭示中子辐照下电极材料的多尺度损伤机制,对发展深空抗辐照电池技术具有重要指导意义。        基于此,大湾区大学(筹)物质科学学院赵金奎课题组在国际上率先开展锂离子电池中子辐照失效机制研究。研究表明,中子辐照可诱发钴酸锂正极材料产生微裂纹,并使晶体内部应力显著增加。同时,中子辐照还会诱发锂离子迁移,破坏材料原有的锂亚晶格结构。进一步,原位中子辐照实验表明,中子辐照可加速材料的层间滑移,且这种滑移现象随着锂离子脱/嵌程度的增加而加剧。更为重要的是,研究人员发现材料的辐照损伤程度取决于其单晶粒径-粒径越小,辐照损伤越小。该研究不仅揭示了中子辐照诱导的新型电池失效机制,同时为开发面向极端工况的抗辐照正极材料提供了理论基础。 图1 (a)宇宙射线与航天器相互作用产生的空间辐照效应;(b) 中子辐照诱导晶体结构缺陷的微观损伤机制;(c) 原位中子辐照软包电池测试示意图;(d) 不同荷电状态下辐照电池中钴酸锂正极的结构演变。 图2 (a)不同粒径钴酸锂中子辐照剂量损失(模拟计算结果);(b, c)未辐照和辐照后三种不同粒径钴酸锂的微观结构变化。 论文链接     https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c00828
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202504
混合离子/电荷传输高分子用作锌电保护层: 陈虎研究员团队EES杂志上发表
              近日,大湾区大学(筹)物质科学学院陈虎研究员团队联合海南大学、冲绳科学技术大学院大学(日本)以及上海交通大学等在国际顶级期刊Energy & Environmental Science(最新影响因子:32.45)发表重要研究成果。团队成功开发出一种基于具备离子/电荷混合传输性能的高分子材料的锌阳极保护层,为新一代锌离子电池的高效稳定储能提供了创新解决方案。这也是首例将离子/电荷混合传输高分子用作锌离子电池保护层的报导。       锌离子电池因安全性高、成本低、环境友好等优势,被视为大规模储能和柔性电子设备的理想选择。然而,锌阳极在循环过程中易产生枝晶生长、析氢反应等问题,严重制约其实际应用。针对这一挑战,研究团队创新性地设计了一种兼具电子与离子混合导电性的聚噻吩高分子涂层(pgBTTT),通过优化侧链结构,该涂层不仅展现出优异的亲锌性,还能构建锌离子专属传输通道,显著抑制枝晶生长和副反应。实验表明,采用pgBTTT涂层的锌对称电池在2 mA cm⁻²电流密度下可稳定循环超过1700小时,极化电压低至30 mV,性能远超传统高分子及无机材料的保护涂层。                研究团队进一步将pgBTTT涂层锌阳极与钒酸铵(NVO)正极匹配,构建的全电池在0.2 A g⁻¹电流密度下展现出528 mAh g⁻¹的高比容量,循环1000次后容量衰减率仅为每循环0.0183%。这一性能指标在国际同类研究中处于领先水平。此外,该技术还通过了高负载(3.75 mg cm⁻²)软包电池测试,能量密度达212.5 Wh kg⁻¹,并展现出优异的循环稳定性,为锌离子电池的实际应用奠定了坚实基础。        陈虎研究员为该论文的最后通讯作者,海南大学张慧教授为论文的第一作者。本项工作也得到了东莞社会发展科技计划、广东省基础与应用基础研究基金、松山湖材料实验室开放研究基金等多个项目的支持。该项研究得到了海南大学、冲绳科学技术大学院大学(日本)以及上海交通大学等合作团队的支持。 陈虎课题组招聘               陈虎研究员入选国家教育部海外高层次青年人才引才计划、广东省海外引才计划、东莞市特色人才、莞邑人才等人才项目,具有多年的海外留学背景,在有机电子学的泰斗-Iain McCulloch教授课题组进行了为期八年的研究,在专业期刊上发布论文60多篇。课题组经费充足,资源丰富,现面向海内外公开诚聘客座研究生、研究助理、博士后研究人员,表现优异者可推荐去海外一流高校的课题组继续深造。有志加盟的青年才俊可发送邮件至chenhu@gbu.edu.cn 进行进一步的沟通交流(课题组网址:https://www.x-mol.com/groups/hu/)。 论文标题与链接     《Tailored glycol-functionalized mixed-conductive polythiophene coatings enable stable zinc anodes》
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202503
数学与信息安全研究中心三位学者在信息论顶刊上发表文章
大湾区大学数学与信息安全研究中心郑志勇教授、刘峰霞特聘研究员和田昆博士近期在信息论顶刊IEEE.Trans. on Information Theory发表了题为“On the Macwillams Theorem over CodesLattices”的研究论文(DOI:10.1109/TIT.2025.3550982)。 该文建立了码格与模形式之间的内在联系,解决了著名密码学家Sole 教授1996年题出的一个猜想。Sole猜想是二十多年悬而未决的困难问题,备受学术界关注。这篇论文的发表被认为是格理论上的一项重要突破。论文首次揭示了有限域上码的MacWilliams分布与均匀分布的近似性,并将这一经典定理的适用范围从传统的编码理论延拓至格领域。通过严格的数学证明,论文构建了格结构中的广义MacWilliams恒等式,由此揭示了格的高维几何特性与编码符号分布的深层同源性。此外,成果对下一代通信系统的信道编码优化、多天线终端的几何信号处理等领域具有前瞻性启示。 现代密码学的前沿研究课题是后量子密码技术,而格密码是公认的后量子密码学的主要内容。这篇文章的发表,有力证明了数学的基础理论,特别是现代数论的知识在密码学研究中的核心支撑作用。
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202503
由才课题组在不对称氢甲酰化反应取得新进展
近日,大湾区大学(筹)理学院由才课题组与南方科技大学张绪穆、李秀秀团队合作,在三取代烯烃的不对称氢甲酰化反应中取得新进展。相关成果以 “Catalytic Regio- and Enantioselective Hydroformylation of Trisubstituted Alkenes to Construct α‑Quaternary Lactams”为题发表在化学顶级期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)上。由才助理教授在本研究中发挥了重要作用,杨玉红特任研究员为本论文的共同通讯作者,通过密度泛函理论(DFT)计算提供了关键的理论支持。大湾区大学(筹)理学院为论文的第二通讯单位。 研究背景 手性氮杂环化合物在药物研发、生物活性分子、天然产物及材料科学等领域备受关注,其中具有α-季碳中心的手性内酰胺因其显著的生物活性(如抗病毒潜力)及作为新型高分子结构单元的重要作用,成为研究热点。然而,传统合成方法在构建此类结构时面临反应条件苛刻、选择性控制困难等挑战。随着构效关系研究和新药开发对结构多样性需求的增加,开发兼容多底物、高效合成α-季碳β-和γ-内酰胺的新型催化体系已成为当前研究重点。 研究内容 本研究通过铑催化的三取代烯烃不对称氢甲酰化反应,实现了含α-季碳中心的β-和γ-内酰胺的高效构建。过渡金属催化的不对称氢甲酰化是一种原子经济性极高且环保的手性醛合成方法。然而,三取代烯烃的不对称氢甲酰化反应在构建季碳手性醛方面仍面临重大挑战:烯烃固有惰性、叔烷基金属铑中间体稳定性差、竞争性副反应(β-氢消除和氢化)以及取代基增多导致的选择性控制难题。通过优化催化体系,本研究成功克服了三取代烯烃的固有惰性以及Keulemans定律所限制的区域选择性挑战,使目标产物的区域选择性(rr)可达>20:1,非对映选择性(ee)高达99%。该方法在温和条件下进行,具有较高的原子经济性和良好的官能团兼容性,并适用于多种不同取代基的底物,展现了较好的合成普适性。此外,本研究还通过密度泛函理论(DFT)计算解析了反应的区域选择性和对映选择性的起源,揭示了铑-碳键结合模式及底物Boc基团与配体苯基之间的非共价相互作用对手性控制的关键作用。进一步的合成转化实验表明,该策略可用于合成多种具有潜在生物活性的手性内酰胺衍生物,为手性含氮杂环化合物的构建提供了一种高效且实用的催化体系。 图1 研究背景和本文工作   图2 DFT计算反应路径图 论文链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c18341
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202502
陈虎/王明聪团队实现高分子的迁移率(μ)与发光量子效率(Φ)的高效协同
               有机半导体聚合物因其成本效益高、结构可调性强、溶液加工性好等优势,在场效应晶体管(OFETs)和有机发光二极管(OLEDs)等领域具有广泛的应用前景。然而,长期以来,如何同时实现高电荷载流子迁移率和高发光量子效率一直是该领域的一大挑战。        近日,大湾区大学(筹)物质科学学院陈虎/王明聪团队在(Angewandte Chemie International Edition)上发表了一项重要研究成果。他们设计并成功合成了一种新型的给体-受体共轭聚合物TTIF-BT,该材料在电荷载流子迁移率(μ)和光致发光量子效率(Φ)方面均表现出优异的性能,为下一代有机光电子器件的开发提供了新的可能性。       TTIF-BT采用了一种独特的九环稠合给体单元(TTIF),并通过减少侧链的空间位阻,增强了分子间的相互作用。研究结果显示,TTIF-BT的薄膜空穴迁移率达到1.1 cm²V⁻¹s⁻¹,光致发光量子效率为7.6%,其Φ·μ值(0.084 cm²V⁻¹s⁻¹)是当前先进的半导体聚合物IDT-BT的三倍以上。这一突破性进展使得TTIF-BT在电驱动聚合物激光器和有源矩阵显示技术等应用中展现出巨大的潜力。通过瞬态吸收和时间分辨光致发光光谱技术,研究团队进一步揭示了TTIF-BT中62%的光致发光来自链间介导的发射,这一比例高于IDT-BT的58%。这一发现为理解有机半导体材料的结构-性能关系提供了新的视角,并为未来高性能有机光电子材料的设计提供了重要指导。                大湾区大学(筹)为论文的第一通讯单位,陈虎研究员为该论文的唯一通讯作者,王明聪研究员为该论文的第一作者。夏广杰研究员为该研究提供了算力支持(计算资源来自大湾区大学松山湖算力中心)。本项工作也得到了东莞社会发展科技计划、广东省基础与应用基础研究基金、松山湖材料实验室开放研究基金等多个项目的支持。该项研究得到了牛津大学、剑桥大学、斯坦福大学和阿卜杜拉国王科技大学等国际知名高校相关团队的支持。论文被遴选为Angew. Chem. Int. Ed.的VIP论文(Very Important Paper)。 陈虎课题组招聘               陈虎研究员入选国家教育部海外高层次青年人才引才计划、广东省海外引才计划、东莞市特色人才、莞邑人才等人才项目,具有多年的海外留学背景,在有机电子学的泰斗-Iain McCulloch教授课题组进行了为期八年的研究,在专业期刊上发布论文60多篇。课题组经费充足,资源丰富,现面向海内外公开诚聘客座研究生、研究助理、博士后研究人员,表现优异者可推荐去海外一流高校的课题组继续深造。有志加盟的青年才俊可发送邮件至chenhu@gbu.edu.cn 进行进一步的沟通交流(课题组网址:https://www.x-mol.com/groups/hu/)。 王明聪课题组招聘               王明聪研究员主要从事超快光谱技术(瞬态吸收、太赫兹光谱、时间分辨光致发光光谱)及其在拓扑、超导、光伏和发光材料中的应用研究,在PRL、Nat. Comm等国际顶级期刊发表多篇学术论文,入选苏州汾彩领军人才计划、东莞市特色人才,兼任松山湖材料实验室客座专家、东莞市微纳光场调控与感知重点实验室副主任。课题组已建立薄膜实验室和超快光谱实验室,具备先进的材料制备与表征平台,常年招聘以下方向的博士后或特聘任研究员:        钙钛矿薄膜器件方向:从事钙钛矿材料的制备、器件优化及性能表征研究。        超快动力学方向:从事超快光谱技术的开发及其在材料载流子动力学中的应用研究。        具体信息请参考:https://www.x-mol.com/job/5835。有意合作者请发送邮件至optlab@gbu.edu.cn。欢迎有志于材料与光谱研究的青年才俊加入团队! 论文标题与链接     《An Amorphous Donor-Acceptor Conjugated Polymer with Both High Charge Carrier Mobility and Luminescence Quantum Efficiency》
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202502
大湾区大学(筹)物质科学学院盛洁明课题组最新成果:自旋有序相中的连
               近日,大湾区大学(筹)物质科学学院盛洁明团队通过与浙江大学物理学院关联物质研究中心汪臻涛研究员团队、南方科技大学物理系吴留锁副教授团队、梅佳伟副教授团队等国内外学者合作,在三角晶格自旋阻挫量子磁性材料Na₂BaCo(PO₄)₂的研究中取得最新进展,在磁有序相中观测到了自旋激发连续谱。相关研究成果以“Continuum of spin excitations in an ordered magnet”为题发表在《The Innovation》上。 研究背景        自旋阻挫量子磁性材料因其独特的结构与量子特性,近年来成为凝聚态物理研究的热点。这些材料的自旋排列方式会受到几何结构的限制,导致自旋之间的相互作用无法完全满足能量最低要求,从而产生“自旋阻挫”现象。这种现象不仅增强了量子涨落效应,还可能催生出许多非常规的量子态和奇特的磁性现象,为探索新物理现象提供了理想平台。其中,量子自旋液体(QSL)是一种高度量子纠缠且缺乏长程自旋有序的新型量子态,其核心特征之一是自旋激发的分数化行为。在具备QSL量子态的材料中,由于几何阻挫和量子涨落的作用,磁振子(magnon)会解禁闭为自旋子(spinon),并在非弹性中子散射实验中表现为自旋连续激发谱。这些长程纠缠并遵循特殊统计规律的自旋子,被认为在拓扑量子计算中有潜在的应用。因此研究这些新奇的自旋量子态,不仅有助于我们理解量子力学的深层次规律,还有望为量子计算等前沿技术应用提供理论支持。 研究成果        图1: B= 0.75T时沿动量高对称点的自旋激发谱 (1/3平台相)。 A-B:T = 60mK时的非弹性中子散射实验结果。C-D:线性自旋波计算得到的动力学结构因子。E-F:密度矩阵重整化计算得到的动力学结构因子。 图2: B= 0T时沿动量高对称点的自旋激发谱 (自旋超固“Y”相)。 A-B:T = 60mK时的非弹性中子散射实验结果。C-D: 线性自旋波计算得到的动力学结构因子。E-F:密度矩阵重整化计算得到的动力学结构因子。        本文的研究对象是自旋S=1/2的三角晶格反铁磁体Na2BaCo(PO4)2,其在温度150 mK左右发生反铁磁相变,进入长程磁有序态。然而,针对Na2BaCo(PO4)2的研究表明,即使是长程磁有序的反铁磁材料,也可能展现类似的自旋激发连续谱特性。这一发现挑战了连续谱激发作为QSL独特标志的传统认知,拓宽了对量子磁性材料复杂动力学行为的理解。研究表明,Na2BaCo(PO4)2的连续谱并非由无序效应或解禁闭自旋子引起,而是源于长程磁有序态中强阻挫与量子涨落效应的影响。主要发现包括:        1. 确定了XXZ型自旋哈密顿量:通过计算完全极化相的线性自旋波,发现近邻主导的XXZ模型很好地描述了该体系,并通过非弹性中子散射实验中尖锐的自旋波色散排除了结构或磁无序的影响。        2. 谱权重转移:如图1所示,在1/3平台相时,非弹性中子散射实验与基于XXZ模型的密度矩阵重整化计算结果一致,表明量子涨落引起了单个磁振子色散的重整,并导致谱权重有一部分转移至双磁振子的连续谱。        3. 强烈的量子涨落与连续谱激发行为:在长程有序的自旋超固“Y”相中,非弹性中子散射实验结果显示出连续谱激发行为,与基于XXZ模型的密度矩阵重整化计算结果一致。该研究表明,体系中存在强烈的量子涨落,因而基于无相互作用的半经典磁振子框架已不再适用。        该研究进一步提醒我们,在判断量子自旋液体(QSL)候选材料时,仅凭自旋激发连续谱作为确凿证据不一定可靠。传统上,源自自旋子的分数化行为,QSL材料的自旋激发连续谱被视为量子自旋液体的标志性特征。然而,随着对自旋阻挫三角晶格材料的研究深入,我们发现,即使在具有长程磁有序的系统中,也可能观察到类似的连续谱特性。这表明自旋激发的连续谱并不总是QSL的专有特征。因此,在判断QSL候选材料时,人们必须超越传统的连续谱标准,综合考虑材料的晶体结构、量子涨落效应以及磁性行为等多方面的特性。例如,三角晶格结构中的几何阻挫可以显著增强量子涨落,从而导致自旋激发呈现出与QSL类似的连续谱特性。针对这些材料的研究,以后应更多关注它们的复杂量子动力学行为,探索更广泛的量子磁性现象,为理解量子自旋液体的真正特征提供新的视角。       大湾区大学物质科学学院盛洁明助理教授为本文的第一作者。深圳国际量子研究院王乐研究助理教授为论文的共同第一作者。南方科技大学吴留锁副教授、梅佳伟副教授,浙江大学汪臻涛研究员为论文的共同通讯作者。        该研究得到了多家国内外顶尖科研机构的大力支持。其中,中子散射实验得益于澳大利亚核子科学与技术组织(ANSTO)于德洪教授、日本质子加速器研究综合体(J-PARC)Maiko Kofu 博士提供的支持。西湖大学的朱伟教授基于XXZ模型进行了密度矩阵重整化计算。此外本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和广东省量子科学战略专项的资助。        论文链接 https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(24)00207-8
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