通过静电组装制备过渡金属碳化物/碳氮化物(MXene)@聚苯乙烯纳米复合材料,用于高效电磁干扰屏蔽。先进功能材料 2017,27,1702807。
几何受挫 (GF) 磁体由局部磁矩、自旋组成,其方向无法同时最小化它们的相互作用能。此类材料可能承载新颖的物质相,例如称为量子自旋液体的类流体状态。与所有固态系统一样,GF 磁体具有随机分布的杂质,其磁矩可能在低温下“冻结”,使系统进入自旋玻璃态。我们分析了 GF 材料中自旋玻璃转变的现有数据,发现了一个令人惊讶的趋势:玻璃转变温度随杂质浓度的降低而升高,并在以前未确定的“隐藏”能量尺度上达到无杂质极限的有限值。我们提出了一种情景,其中相互作用和熵的相互作用导致介质磁导率的交叉,有助于玻璃在低温下冻结。这种低温的“发光”相可能会掩盖甚至破坏相当干净的系统中广泛寻找的自旋液体状态。
*需要 GT 身份证明 K ES 数量有限 *需要 GT 身份证明 1 ES 可用空间 *需要 GT 身份证明 2 ES 数量有限 *需要 GT 身份证明 3 ES 可用空间 *需要 GT 身份证明 4 ES 数量有限 *需要 GT 身份证明 5 ES 数量有限 阿瑟顿小学/学校美术 阿瑟顿小学/学校美术 K ES 可用空间 阿瑟顿小学/学校美术 1 ES 可用空间 阿瑟顿小学/学校美术 2 ES 数量有限 阿瑟顿小学/学校美术 3 ES 数量有限 阿瑟顿小学/学校美术 4 ES 数量有限 阿瑟顿小学/学校美术 5 ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 Bell 小学/身体发育 K ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 1 ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 2 ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 3 ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 4 ES 数量有限 Bell 小学/身体发育 5 ES 数量有限 Berry 小学/环境科学 Berry 小学/环境科学 K ES 可用空间Berry 小学 / 环境科学 1 ES 有空位 Berry 小学 / 环境科学 2 ES 数量有限 Berry 小学 / 环境科学 3 ES 有空位 Berry 小学 / 环境科学 4 ES 有空位 Berry 小学 / 环境科学 5 ES 数量有限 Blackshear 小学 / Montessori K-5 Blackshear 小学 / Montessori K-5 K ES 有空位 Blackshear 小学 / Montessori K-5 1 ES 无可用空间 Blackshear 小学 / Montessori K-5 2 ES 无可用空间 Blackshear 小学 / Montessori K-5 3 ES 无可用空间 Blackshear 小学 / Montessori K-5 4 ES 无可用空间 Blackshear 小学 / Montessori K-5 5 ES 无可用空间 Bruce 小学 / 音乐 Bruce 小学 / 音乐 K ES 有空位 Bruce 小学 / 音乐 1 ES 数量有限 Bruce 小学 / 音乐 2 ES 数量有限 Bruce 小学 / 音乐 3 ES 数量有限 Bruce 小学 /音乐 4 ES 数量有限 Bruce 小学 / 音乐 5 ES 数量有限
磁性 skyrmion 是具有类粒子特性的拓扑非平凡自旋配置。早期研究主要集中于拓扑电荷 Q = − 1 的特定类型的 skyrmion。然而,二维手性磁体的理论分析已经预测了 skyrmion 袋的存在——具有任意正或负拓扑电荷的孤子。虽然这种自旋结构是亚稳态,但最近的实验观察证实了孤立 skyrmion 袋在有限范围的施加磁场中的稳定性。这里利用 Lorentz 透射电子显微镜展示了 B20 型 FeGe 薄板中 skyrmion 袋的非凡稳定性。特别是,结果表明,嵌入 skyrmion 晶格中的 skyrmion 袋即使在零或反转的外部磁场中也能保持稳定。提供了一种用于成核此类嵌入式 skyrmion 袋的强大协议。结果与微磁模拟完全吻合,并建立了立方手性磁体薄板作为探索宽谱拓扑磁孤子的有力平台。
对孤立系统中热化及其破坏的研究使人们对非平衡量子态及其对初始条件的依赖性有了更深入的了解。初始条件的作用因量子多体疤痕的存在而突出,量子多体疤痕是一种特殊的非热态,具有潜在的有效超自旋结构,嵌入在原本混乱的多体谱中。自旋海森堡和 XXZ 模型及其在一维和更高维度中的变体已被证明具有精确的量子多体疤痕,表现出可在合成和凝聚态系统中实现的自旋螺旋态的完美复兴。受这些进展的启发,我们提出了实验上可访问的、局部的、时间相关的协议来探索空间热化概况,并强调系统的不同部分如何热化并影响超自旋的命运。我们根据驱动自旋与其余自旋之间的相互作用,确定了铁磁(X 极化)初始状态的不同参数范围,包括局部非热行为,其中驱动自旋有效解耦,充当“冷”点,同时有助于加热其他自旋。我们还确定了超自旋在长时间内保持对局部驱动弹性的参数范围。我们开发了一个实空间和 Floquet 空间图来解释我们的数值观察,并做出了可以在各种实验装置中测试的预测。
摘要 分子纳米磁体 (MNM) 是含有相互作用自旋的分子,一直是量子力学的游乐场。它们的特点是有许多可访问的低能级,可用于存储和处理量子信息。这自然开启了将它们用作量子比特的可能性,从而扩大了基于量子比特架构的量子逻辑工具。这些额外的自由度最近促使人们提出在单个分子中编码带有嵌入式量子纠错 (QEC) 的量子比特。QEC 是量子计算的圣杯,这种量子比特方法可以规避标准多量子比特代码中典型的物理量子比特的大量开销。分子方法的另一个重要优势是在制备复杂的超分子结构时实现了极高的控制程度,其中各个量子比特相互连接,同时保持其各自的属性和相干性。这对于构建量子模拟器(能够模拟其他量子对象动态的可控系统)尤其重要。使用 MNM 进行量子信息处理是一个快速发展的领域,但仍需要通过实验进行充分探索。需要解决的关键问题与扩大量子位/量子比特的数量及其各自的寻址有关。人们正在深入探索几种有希望的可能性,从使用单分子晶体管或超导设备到光学读出技术。此外,化学领域的新工具也可能随时可用,例如手性诱导的自旋选择性。在本文中,我们将回顾这一跨学科研究领域的现状,讨论尚未解决的挑战和设想的解决方案,这些方案最终可能会释放分子自旋在量子技术中的巨大潜力。
我们展示了如何在准一维海森堡反铁磁体 KCuF 3 中直接见证量子纠缠。我们将三种纠缠见证——单纠缠、双纠缠和量子 Fisher 信息——应用于其非弹性中子谱,并与有限温度密度矩阵重正化群 (DMRG) 和经典蒙特卡罗方法模拟的谱进行比较。我们发现每个见证都提供对纠缠的直接访问。其中,量子 Fisher 信息在实验上是最稳健的,并表明至少在 50 K 以下存在至少二分纠缠,相当于自旋子区边界能量的约 10%。我们将量子 Fisher 信息应用于更高自旋 S 海森堡链,并从理论上表明随着量子数的增加,可见证的纠缠被抑制到更低的温度。最后,我们概述了如何将这些结果应用于更高维量子材料以见证和量化纠缠。
Kitaev 蜂窝模型在量子自旋液体的探索中起着关键作用,其中分数准粒子将在无退相干拓扑量子计算中提供应用。关键因素是键依赖的 Ising 型相互作用,称为 Kitaev 相互作用,它需要自旋和轨道自由度之间的强纠缠。在这里,我们研究了显示稳健 Kitaev 相互作用的稀土材料的识别和设计。我们通过开发专为大规模计算而设计的并行计算程序,仔细研究了所有可能的 4 f 电子配置,这需要微扰过程中多达 600 多万个中间态。我们的分析表明,在所有 Kramers 二重态的实现中,各向同性的 Heisenberg J 和各向异性的 Kitaev K 相互作用之间都存在主要的相互作用。值得注意的是,具有 4 f 3 和 4 f 11 配置的实例展示了 K 相对于 J 的普遍性,这为探索化合物(包括 Nd 3 + 和 Er 3 +)中的 Kitaev 量子自旋液体带来了意想不到的前景。
与超导体连接的抽象磁性材料披露了具有量子技术潜力很大的新型物理现象。将分子用作磁成分已经表现出巨大的承诺,但是分子领域提供的大量特性仍然在很大程度上没有探索。在这里,我们研究了在亚单层覆盖范围内沉积在超导铅表面上的单个分子磁铁(SMM)。这种组合揭示了超导体(SC)对SMM的自旋动力学的强烈影响。表明,向冷凝水状态的超导过渡将SMM从阻塞的磁化状态转换为谐振量子隧穿态度。此结果为通过SCS和使用SMM作为超导状态的局部探针提供了控制SMM磁性的观点。
1.-2.4.7 射线造成的损伤:理论 34 1.2.5.中子和 7 射线损伤的实验比较 ..38 1.2.6.离子造成的损伤:理论 44 1.2.7.中子和离子损伤的实验比较 ... 50