近日，我院马祯博士团队在量子磁性方面取得重要进展，研究成果以“Signatures of a gapless quantum spin liquid in a Kitaev material Na3Co2-xZnxSbO6”为题发表于物理学知名期刊Physical Review B。Physical Review B是美国物理学会（American Physical Society, APS）旗下重要期刊之一，主要刊登凝聚态物理和材料物理等领域的高水平前沿学术成果，是国际物理学界广泛认可的TOP物理学期刊，享有极高的学术声誉。
Kitaev量子自旋液体代表一种新奇的量子物态，具有拓扑序，存在服从非阿贝尔统计的任意子激发，可用来构建拓扑量子比特，在量子计算和信息存储等领域具有潜在应用价值。近年来，在真实材料中实现量子自旋液体成为了凝聚态物理的一个前沿科学问题。继不久前，马祯博士团队对3d电子钴氧化物Na2Co2TeO6的研究证明了Zn2+掺杂可抑制系统的长程磁序之后[PRM 7, 014407 (2023)]，他们对另一种Kitaev量子磁体Na3Co2SbO6的研究获得了更有意思的结果。研究表明，Zn2+的引入可有效抑制母体的磁相变温度，相变在x ≥ 0.2时完全消失，系统进入既无长程磁序、也无自旋冻结行为的磁无序态。更重要的是，磁无序样品的磁比热在低温时表现为线性行为，这和母体的反铁磁基态中磁比热与温度呈立方关系的行为形成鲜明对比，是确认分数化元激发行为的重要信号，提供了证实量子自旋液体态的重要证据。
我院2020级硕士生付重托为论文第一作者，材料科学与工程学院马祯副教授、南京大学温锦生教授和上海交通大学钟瑞丹教授为共同通讯作者，湖北师范大学为第一单位。南京大学刘俊明教授、中科院物理所罗会仟研究员、我校李宏教授等人对该工作进行了悉心指导。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、北京凝聚态物理国家研究中心开放课题等项目资助。
作者简介：马祯，副教授，硕士生导师，湖北省“楚天学者计划”楚天学子，“磁湖人才计划”青年才俊。2020年博士毕业于南京大学。主要从事量子磁性材料的晶体生长、物性表征和中子散射研究工作。目前，已在Nature Nanotechnology、Nature Communications、 PRL、PRX、PRB、PRM等国际权威期刊发表学术论文近30篇。主持国家自然科学基金青年项目1项，湖北省自然科学基金青年项目1项，国家重点实验室开放课题3项。担任PRL、PRB、npj Quantum Materials等期刊独立审稿人。
论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.165143