上海大學曹世勛教授在Science發表量子物質研究突破成果

　　上海大學曹世勛教授團隊與美國Rice大學Kono教授團隊等同行在凝聚態磁性系統中發現了第一個迪克協同作用的實例，而此前迪克協同效應只在量子光學和冷原子等領域中存在。這一發現將有助于增進對磁現象的理解。8月24日，這項重大突破性成果發表于《科學》雜志。

　　據介紹，該成果以曹世勛團隊成功生長并表征不同濃度稀土Y3+摻雜鐵酸鉺（ErFeO3）高質量單晶系列樣品和系統的物性測量實驗研究為基礎，通過實驗與理論相結合的深入研究，發現了固體中稀土鉺離子自旋系綜與鐵離子磁振子間的協同耦合效應表現為真空拉比劈裂特性。

　　研究人員聚焦研究了強磁場、極低溫及不同摻雜濃度下的太赫茲波吸收譜，證實在外磁場下Er3+電子順磁共振可與有序的Fe3+自旋真空磁振子模式強烈耦合。這與標準的N原子腔量子電動力學實驗可互相對應，Fe3+和Er3+耦合率與稀土離子Er3+的濃度依賴關系滿足迪克標度模型。

　　曹世勛表示，由此可以得出Fe3+和Er3+的交換耦合常數，為人們更加深刻地理解3d-4f電子的磁耦合導致的新奇效應，如磁相變、磁電效應、電控磁振子、非線性自旋激發、重費米子等等提供了重要的實驗和理論證據，為該領域近年來的重要發現之一。

　　專家認為，這項研究為利用量子光學中的概念和工具，去理解、控制和預言凝聚態物質中的新物相提供了一條新的途徑。

　　據悉，該成果是由上海大學量子與分子結構國際中心、材料基因組工程研究院、理學院物理系與美國Rice大學等國內外數家高校和科研院所共同合作完成，曹世勛教授和Kono教授為共同通訊作者。