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量子自旋液体与自旋超流

已有 780 次阅读 2025-9-20 12:19 |系统分类:科研笔记

量子自旋液体是由P. W. Anderson1973年提出的特殊量子物质形态,其核心特征是在绝对零度下仍保持电子自旋的无序量子涨落状态,表现为自旋在阻挫效应下无法形成有序结构,呈现动态量子涨落和长程纠缠特性。该概念中的绝对零度条件无法实现,因而导致基于此概念的量子自旋液体无法被验证,在实验上目前仅探索得到一些候选体。

可以将量子自旋液体理解为一种因自旋阻挫机制产生的一种本征自旋超流现象,其研究的重点不应是追求接近绝对零度条件下的量子自旋液体候选体,关键是确定自旋阻挫机制下超流的判断标志,进而探索尽可能高温下的量子自旋液体,以实现可能的应用。

量子自旋液体仅是自旋阻挫机制下的一种本征自旋超流现象,本征自旋超流还包括无阻尼机制下的自旋超流。

此外,还存在非本征的自旋超流现象,其自旋并不作为独立的载流子,而是携带在其他载流子上,如电子、原子、等离子体等,形成双超流现象。如可能的自旋三重态超导体就是双超流体,科学家正在探索的p波超导体就属于自旋三重态超导体,它们因可能作为本征拓扑超导体而受到重点关注。其他,在氦-3超流和等离子体超流中也可实现双超流现象。



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