综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:021-64321087
  • 技术服务电话:021-64321087
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

物理系曹世勋教授团队在《Science Advances》上发表最新研究成果

日期: 2025-04-08
浏览次数: 349

来源:上海大学理学院

近日,理学院曹世勋教授科研团队在量子相变研究领域取得最新国际合作研究成果,相关研究论文“Observation of the Magnonic Dicke Superradiant Phase Transition”发表在国际顶级期刊《Science Advances》上。该研究由曹世勋教授(共同通讯作者)联合美国莱斯大学Junichiro Kono教授(共同通讯作者)国际合作研究团队共同完成,上海大学博士后马小璇为共同第一作者,博士生杨婉婷为共同作者。这是继2018年曹世勋教授团队在《Science》发表国际合作论文后关于量子相变的又一重要研究成果。

量子相变是一种在极低温度下发生的相变,与传统的热力学相变不同,它是由量子涨落而非热扰动驱动的。超辐射相变(SRPT)作为量子相变的一种,长期以来一直是物理学家关注的焦点。然而,由于实验条件的限制,这一现象在实际材料中的观测一直面临着巨大挑战。

在这项研究中,国际科研团队围绕上海大学课题组的高质量反铁磁稀土正铁氧体ErFeO3单晶材料,通过太赫兹和吉赫兹磁光谱学实验,成功观察到了SRPT的关键特征——两个自旋-磁子杂化模式在临界点的拐点和软化。这一发现不仅证实了SRPT在热平衡条件下的存在,也为理解量子多体系统中的相互作用提供了新的视角。研究发现,在ErFeO3中,Fe3+磁子模式和Er3+自旋之间的强耦合,使得系统在特定条件下能够模拟Dicke模型中的超辐射相变。这种耦合避免了传统光子系统中由于磁光项导致的相变阻碍,从而使得SRPT得以实现。

为了深入理解实验现象,研究团队构建了扩展的Dicke模型,将Er3+单离子各向异性纳入考虑。该模型不仅准确再现了实验中观察到的模式频率,还为揭示SRPT的本质提供了理论支撑。在实验中,研究人员通过改变外部磁场,精确调控了系统的能量参数,从而实现了对SRPT的精确探测。实验数据与理论模型的高度吻合,验证了模型的正确性和适用性。这一研究成果为量子技术的发展开辟了新的道路。SRPT所伴随的大规模纠缠和压缩现象,有望为量子计算和量子通信提供新的实现途径。此外,该研究还为凝聚态物理中的相变理论注入了新的活力,为探索新型量子材料和现象提供理论和实验基础。


Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 10 - 22
    点击次数: 2
    来源:X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器,其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析,通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量,开发出高性能光电探测器。LNMO(鑭镍锰氧化物)作为吸收剂,在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数,并且与 PCBM(苯基 C6...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 16
    来源:X-MOL三氧化钨(WO3)是一种众所周知的光致变色材料,在光照下会发生可逆的颜色变化,使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度,成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外,本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间,并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能,本研究引入了稀土元素铒(Er)作为掺杂剂。...
  • 2026 - 10 - 21
    点击次数: 15
    来源:X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂,稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注,这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合,而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用,极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...
  • 2026 - 10 - 20
    点击次数: 35
    来源:X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯(DMC)高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解,演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略,以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态,产生最佳催化剂 Co@NC-4,表现出高 DMC 时空产率(5.9 g DMC g cat...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务