自旋超固态及其巨磁卡效应与极限制冷

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作   者：

李伟;  项俊森;  金文涛;  孙培杰;  苏刚; 

作者机构：

中国科学院理论物理研究所; 

关键词：

磁卡效应;  自旋超固态;  阻挫磁性;  极限制冷;  量子相变; 

期刊名称：

物理

i s s n：

0379-4148

年卷期：

2025 年 54 卷 003 期

页   码：

183-188

摘   要：

获得1K以下温度并提供稳定冷量的极限制冷既是前沿科学课题，也是支撑众多领域发展的关键核心技术。近期在钴基三角晶格量子磁性材料Na2BaCo（PO4）2中，首次发现了一种兼具固体和超流体特性的新奇量子物态——自旋超固态。该物态可产生显著的巨磁卡效应，通过绝热去磁过程成功获得94mK的极低温，实现了无氦-3的极低温固态制冷突破，开辟了量子材料极低温制冷新途径。文章在简要介绍超固态的基础上，着重阐述在钴基三角晶格量子材料中发现的自旋超固态及其巨磁卡效应，以及极低温制冷。最后，结合最近在Kitaev量子自旋液体研究中提出的拓扑激发磁卡效应等进展，展望量子材料固态制冷的未来前景。