量子科技中心_量科网

一维伊辛模型以及具有短程相互作用的一维/二维量子海森堡模型中有限温度相变的禁戒性，从根本上制约了低维磁性材料的应用潜力。近期，研究人员在一维修饰伊辛链和阶梯结构中发现了超窄相变交叉（UNPC）现象——该现象能在理想有限温度T0下无限逼近相变。本工作通过理论研究揭示了磁场中类似修饰结构的量子海森堡亚铁磁体（其具有铁磁主干交换J、反铁磁位点修饰耦合JAF，以及主干与修饰自旋的不同磁矩μaSa<μbSb）存在两个有限温度二阶相变：在超过临界温度Tc2后，会出现“半冰半火”状态；通过有效场映射推导有限J弱场条件下的结果，表明二维方晶格中由于初始磁化率χ0∝e4πSa2J/T0呈指数级增强，更可能在有限T0实现UNPC现象（而一维链中χ0∝J/T0使其实现可能性较低）。这些发现或为低维量子自旋系统的新技术应用开辟道路，并吸引实验与计算验证。