【最新科研】二维三角晶格反铁磁体Na2BaNi(PO4)2

张明 2025-01-21

在有序磁体中，元激发是自旋波（磁振子），服从玻色-爱因斯坦统计。类似于超导体中的库珀对，磁振子可在吸引相互作用时，配对成束缚态。并且与磁场的塞曼耦合，通过量子临界点调节粒子密度，超过该临界点，预计将存在“隐序hidden order”态。

近日，南方科技大学Jieming Sheng, Jia-Wei Mei, Le Wang，吴留锁Liusuo Wu等联合浙江大学、人民大学等，在Nature Materials上发文，报道了在Na₂BaNi(PO₄)₂中，直接观察到的两磁振子束缚态的玻色-爱因斯坦凝聚。

热力学全面测量证实，饱和场时的二维玻色-爱因斯坦凝聚量子临界点。通过中子非弹性散射实验建立了微观模型。精确揭示了稳定的两个磁振子束缚态，电子自旋共振和核磁共振实验进一步证实表明，量子临界点是由凝聚对引起的，而饱和场以下的相，是长期追求的自旋向列相。

自旋为1的三角晶格中，双磁振子束缚态的玻色-爱因斯坦凝聚。

图1: Na2BaNi(PO4)2晶体结构和磁化。

图2: 沿c轴施加磁场时，Na2BaNi(PO4)2磁相图和临界标度行为。

图3: 沿c轴施加磁场时，Na2BaNi(PO4)2中子散射结果，。

图4: 自旋-1模型的解以及INS、ESR和NMR数据。

图5:自旋向列相证据。

文献链接

Sheng, J., Mei, JW., Wang, L. et al. Bose–Einstein condensation of a two-magnon bound state in a spin-1 triangular lattice. Nat. Mater. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41563-024-02071-z

https://www.nature.com/articles/s41563-024-02071-z

本文译自Nature。

内容来源：今日新材料

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