就福建物构所研究低维磁性材料方面取得重要进展

福建物构所研究低维磁性材料方面取得重要进展 福建物构所研究低维磁性材曲折实验时(ASTMD790 、D6272和ISO178)料方面获得重要进展 时间：2017⑴0⑴9 13:08:00
以求得全面、调和和可延续地发展

由于自旋量子效应的存在，低维磁性材料会出现与3维磁性材料不1样的磁性基态。对2维自旋体系，量子涨落和热涨落之间的竞争将主导磁相变行动，长程序反铁磁相变有可能克服量子涨落而出现。但是，包括3角自旋网格特别是笼目晶格的磁性材料，强烈的几何阻挫和量子自旋涨落的作用会使长程有序的基态没法构成。对低维磁性材料的有序-无序量子相变现象的探索和对其机理的阐明是关联电子体系中有待深入理解的基本物理问题，是目前材料科学和凝聚态物理领域重要的研究热门之1。

近日，中国科学院福建物资结构研究所结构化学国家重点实验室何长振课题组制备了自旋S = 1/2的同构化合物BiOCu2 H2O 。该系列化合物具有典型的2维层状国际材料巨头的加码扩大将会对国内高端正极材料市场构成1定冲击结构，2价Cu2+磁性离子的平面拓扑结构是介在笼目晶格和星晶格之间的新型自旋晶格。磁性测试结果表明，化合物1出现了非磁性自旋能隙基态，而化合物2在24K以下出现反铁磁有序态。理论计算摹拟按下移动横梁控制盒的上行或下行开关看出化合物1的自旋能隙基态多是由于Cu2+离子的2聚体化，化合物2的反铁磁基态则克服了Cu2+离子的2聚体化。这类由非磁性离子置换引诱的有序-无序量子相变现象在2维笼目晶格相干体系中比较罕见。研究成果发表在《美国化学会志》上。

研究工作得到了国家自然科学基金面上项目和中科院重点部署项目的支持。

编辑点评

探索低维磁性和自旋阻措材料是材料科学和凝聚态物理交叉领域的1个重要研究课题。在实际的材料中由于晶体场、自旋-轨道耦合和链间/层间耦合等作用，使得低温基态性质可能更偏向于有序化，真正具有量子自旋液体基态(能隙或无能隙)的材料实际上还很少。