自旋阻挫体系的中子散射研究

Speaker: 赵俊 (复旦大学物理系)

Time: May 11, 2017 16:00

Place: 郑裕彤讲堂

摘要:

在物理研究中,阻挫指的是体系中存在竞争相互作用,而使得各种作用不能同时得到满足的情况。对于自旋阻挫系统,典型的例子就是反铁磁相互作用的等边三角形的格子,每个角上都有一个伊辛自旋,其中一个自旋向上,一个向下,那么第三个自旋不能同时与前两个方向相反。自旋阻挫系统可以呈现自旋液体,复杂磁性,多铁甚至是高温超导等新奇的物质态和现象,正确的理解这些新奇物理现象,是强关联物理研究的重要方向。

中子散射对材料的磁结构和自旋激发非常敏感,是研究自旋阻挫体系中磁相互作用的理想手段。本报告将主要介绍我们对FeSe类高温超导体和二维三角格子反铁磁体YbMgGaO4中的自旋动力学研究,我们发现FeSe的基态是一种罕见的强自旋阻挫向列性量子顺磁态,这为理解FeSe类超导电性,配对对称性和向列性的机理提供了基础;而YbMgGaO4的自旋激发谱是一种连续谱,且有清楚的色散和明显的上激发边界,这是分数化自旋子激发的典型特征,这些结果为YbMgGaO4中的量子自旋液体基态提供了重要证据。此外,我们还将讨论新发现的Cr-基超导体中双螺旋复杂磁结构和超导电性的耦合关系。

参考文献:

1. Yao Shen, Yao-Dong Li, Hongliang Wo, Yuesheng Li, Shoudong Shen, Bingying Pan, Qisi Wang, H. C. Walker, P. Steffens, M. Boehm, Yiqing Hao, D. L. Quintero-Castro, L. W. Harriger, M. D. Frontzek, Lijie Hao, Siqin Meng, Qingming Zhang, Gang Chen and Jun Zhao

Nature 540, 559–562 (2016)

2. Qisi Wang, Yao Shen, Bingying Pan, Yiqing Hao, Mingwei Ma, Fang Zhou, P. Steffens, K. Schmalzl, T. R. Forrest, M. Abdel-Hafiez, Xiaojia Chen, D. A. Chareev, A. N. Vasiliev, P. Bourges, Y. Sidis, Huibo Cao and Jun Zhao.    

Nature Materials 15, 159-163 (2016)

3. Qisi Wang, Yao Shen, Bingying Pan, Xiaowen Zhang, K. Ikeuchi, K. Iida, A. D. Christianson, H. C. Walker, D. T. Adroja, M. Abdel-Hafiez, Xiaojia Chen, D. A. Chareev, A. N. Vasiliev and Jun Zhao

Nature Communications 7, 12182 (2016)

4.  Qisi Wang, J. T. Park, Yu Feng, Yao Shen, Yiqing Hao, Bingying Pan, J.W. Lynn, A. Ivanov, Songxue Chi, M. Matsuda, Huibo Cao, R. J. Birgeneau, D. V. Efremov, and Jun Zhao

Physical Review Letters 116, 197004 (2016)

5. Yao Shen, Qisi Wang, Yiqing Hao, Bingying Pan, Yu Feng, Qingzhen Huang, L. W. Harriger, J. B. Leao, Yang Zhao, R. M. Chisnell, J. W. Lynn, Huibo Cao, Jiangping Hu and Jun Zhao

Physical Review B 93, 060503(R) (2016)

简介:

赵俊,复旦大学物理系教授。2002年于清华大学物理系获学士学位,2005年于中科院物理所获硕士学位,2010年于美国田纳西大学获物理博士学位,2010年至2012年于加州大学伯克利分校任Miller Research Fellow。 2012年起任 复旦大学教授,同年入选中组部“青年千人”计划,2013年入选上海市“浦江人才”计划,2014年获“求是”杰出青年学者奖。

赵俊的研究方向为用中子散射研究强电子关联材料中的磁性、晶格和相变方面的新奇性质。共发表论文40余篇,其中13篇以第一或通讯作者发表在Nature, Nature Physics, Nature Materials, Nature Communications 和Phys. Rev. Lett.上。