近日，永利馬祯副教授團隊在量子磁性方面取得最新進展，研究成果以“Possible gapless quantum spin liquid behavior in the triangular-lattice Ising antiferromagnet PrMgAl11O19”為題發表于物理學知名期刊Physical Review B。Physical Review B是美國物理學會（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領域的高水平前沿學術成果，備受國際物理學界的認可。
量子自旋液體代表了一種非平庸的量子順磁相，然而實驗上能夠實現該量子态的真實材料體系十分稀少，且大多集中在幾何阻挫海森堡磁體中。我們制備了一種新的三角晶格稀土氧化物PrMgAl11O19，并進行了系統的物性研究。磁化率結果顯示，材料在2-300 K的測試區間上沒有發生任何相變，且沿着晶體c軸的磁化強度要比ab面内大兩個數量級，說明這是一個理想的伊辛磁性系統。比熱表征也沒有發現長程磁相變，零場下的極低溫磁比熱與溫度的平方具有依賴關系，說明磁無序基态可能是無能隙的狄拉克型量子自旋液體。非彈性中子散射測量驗證了低溫下磁無序的特征，且布裡淵區中彌散的磁激發信号也和量子自旋液體态的特征相吻合。因此，該工作證明了經典的伊辛系統也能展示量子自旋液體行為，為深入理解量子磁性物理提供了新的研究平台。
永利馬祯副教授為論文的第一兼通訊作者，3044am永利集团為第一單位，南京大學溫錦生教授和南京理工大學董召陽教授為共同通訊作者。南京大學劉俊明教授對該工作進行了悉心指導。該工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省自然科學基金等項目資助。
作者簡介：馬祯，副教授，碩士生導師，湖北省“楚天學者計劃”楚天學子，“磁湖人才計劃”青年才俊。2020年博士畢業于南京大學。主要從事量子材料的晶體生長、物性表征和中子散射研究工作。目前，以第一或通訊作者身份在PRL、Nature Communications、PRB、PRM等國際權威期刊發表學術論文10餘篇。主持國家自然科學基金青年項目1項，湖北省自然科學基金青年項目1項，國家重點實驗室開放課題3項。擔任PRL、PRB、npj Quantum Materials等期刊獨立審稿人。
論文鍊接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.109.165143