报告题目：中子散射对量子自旋液体候选材料的动力学研究

报 告 人：马杰，上海交通大学物理与天文学院教授

报告时间：2024年12月6日15：00  

报告地点：理科楼B315

内容摘要：在强关联阻挫体系中，复杂的自旋、电子、晶格和轨道相互作用常常会导致低能态的宏观简并，诱导出一系列新奇的物理特性。当磁矩较小（S=1/2或1）时，这种简并态极易受到热涨落、量子涨落等影响，在极低温、高磁场、强压力等极端条件下被进一步调控，甚至产生新物态，例如量子自旋液体态，磁化平台相等等。目前，量子自旋液体材料主要分为基于强几何阻挫的共振价键体系和基于六角蜂巢晶格上的Kitaev体系。前者的典型代表为三角晶格、笼目晶格等，但是被哈密顿量不能严格求解所限制。Kitaev模型则是起源于二维蜂窝状晶格，六个顶点上的磁性离子与最近邻离子沿不同晶格方向存在强各向异性的类Ising相互作用，即Kitaev相互作用。与起源于自旋排列和晶格对称性不相容诱导的几何阻挫不同，Kitaev模型中单个格点的自旋由于具有键依赖性，其本身就存在阻挫。另外，Kitaev模型的基态可严格求解，对研究量子效应、低能分数化激发等具有颇高的研究价值。我们主要利用弹性和非弹性中子散射技术对三角、蜂巢及Shastry-Sutherland等二维晶格氧化物的量子自旋液体行为开展探索，并力图对极低温、强磁场诱导出的各相开展调控。

报告人简介：马杰，上海交通大学物理与天文学院教授。2003年本科毕业于中国科学技术大学；2010年博士毕业于美国衣阿华州立大学；2010年至2016年在美国橡树岭国家实验室/田纳西大学开展博士后工作。主要从事凝聚态物理实验研究方面的工作，在生长样品的同时，运用中子散射、缪子自旋弛豫/旋转及同步辐射X光技术对强关联材料的晶体/磁结构及相关动力学谱进行研究，探讨这类材料在极低温、强磁场、高压强等极端条件下的电子、磁子、声子和轨道等相互作用及其导致的诸如电荷有序、轨道晶格耦合、电声耦合等新奇量子效应，并对这些奇异物性开展调控。