自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷

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李伟, 项俊森, 金文涛, 孙培杰, 苏刚. 2025: 自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷, 物理, 54(3): 183-188. doi: 10.7693/wl20250309
引用本文: 李伟, 项俊森, 金文涛, 孙培杰, 苏刚. 2025: 自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷, 物理, 54(3): 183-188. doi: 10.7693/wl20250309
LI Wei, XIANG Jun-Sen, JIN Wen-Tao, SUN Pei-Jie, SU Gang. 2025: Discovery of a spin supersolid and its giant magnetocaloric effect for extreme cooling, Physics, 54(3): 183-188. doi: 10.7693/wl20250309
Citation: LI Wei, XIANG Jun-Sen, JIN Wen-Tao, SUN Pei-Jie, SU Gang. 2025: Discovery of a spin supersolid and its giant magnetocaloric effect for extreme cooling, Physics, 54(3): 183-188. doi: 10.7693/wl20250309

自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷

    通讯作者: 苏刚,email:sugang@itp.ac.cn

Discovery of a spin supersolid and its giant magnetocaloric effect for extreme cooling

    Corresponding author: SU Gang, sugang@itp.ac.cn
  • 摘要: 获得1 K以下温度并提供稳定冷量的极限制冷既是前沿科学课题,也是支撑众多领域发展的关键核心技术。近期在钴基三角晶格量子磁性材料Na2BaCo(PO4)2中,首次发现了一种兼具固体和超流体特性的新奇量子物态——自旋超固态。该物态可产生显著的巨磁卡效应,通过绝热去磁过程成功获得94 mK的极低温,实现了无氦-3的极低温固态制冷突破,开辟了量子材料极低温制冷新途径。文章在简要介绍超固态的基础上,着重阐述在钴基三角晶格量子材料中发现的自旋超固态及其巨磁卡效应,以及极低温制冷。最后,结合最近在Kitaev量子自旋液体研究中提出的拓扑激发磁卡效应等进展,展望量子材料固态制冷的未来前景。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-01-08

自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷

    通讯作者: 苏刚,email:sugang@itp.ac.cn
  • 1 中国科学院理论物理研究所 北京 100190;
  • 2 中国科学院物理研究所 北京 100190;
  • 3 北京航空航天大学物理学院 北京 100191;
  • 4 中国科学院大学 卡弗里理论科学研究所 北京 100190

摘要: 获得1 K以下温度并提供稳定冷量的极限制冷既是前沿科学课题,也是支撑众多领域发展的关键核心技术。近期在钴基三角晶格量子磁性材料Na2BaCo(PO4)2中,首次发现了一种兼具固体和超流体特性的新奇量子物态——自旋超固态。该物态可产生显著的巨磁卡效应,通过绝热去磁过程成功获得94 mK的极低温,实现了无氦-3的极低温固态制冷突破,开辟了量子材料极低温制冷新途径。文章在简要介绍超固态的基础上,着重阐述在钴基三角晶格量子材料中发现的自旋超固态及其巨磁卡效应,以及极低温制冷。最后,结合最近在Kitaev量子自旋液体研究中提出的拓扑激发磁卡效应等进展,展望量子材料固态制冷的未来前景。

English Abstract

参考文献 (20)

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