俄羅斯莫斯科國立大學(xué)和國立研究型技術(shù)大學(xué)最近合成了一種特殊的新型磁性物質(zhì)——自旋液體材料，即使在接近絕對(duì)零度時(shí)，其單原子的自旋也不會(huì)凍結(jié)。這種材料可以在基于單粒子波函數(shù)糾纏的量子技術(shù)中得到應(yīng)用。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在《無機(jī)化學(xué)》雜志上。

研究人員合成了具有方形kagome型晶格的氯—磷氧銅鉍鈉晶體，當(dāng)冷卻到-271℃時(shí)不會(huì)形成磁序。因此，研究人員推測，在這種材料中，自旋子系統(tǒng)在低溫下的表現(xiàn)就像一種糾纏的自旋液體。

合成的物質(zhì)由鈉、銅、鉍、磷、氧和氯原子組成，在其晶體結(jié)構(gòu)中可以分為兩個(gè)主要片段模塊：第一個(gè)是由4個(gè)4面體簇形成的層，每個(gè)4面體的中心是氧原子。銅原子位于4面體的3個(gè)頂點(diǎn)，在第4個(gè)頂點(diǎn)有一個(gè)鉍原子。這樣的層帶有正電荷，并準(zhǔn)備與第二個(gè)帶負(fù)電荷的片段分享。第二層由多面體組成，其中心是鈉、磷和銅原子，頂點(diǎn)是氧和/或氯原子。這種新的化合物是用過量的普通食鹽獲得的，鹽促進(jìn)了矩陣的形成，形成具有獨(dú)特物理特性的材料，未來這種材料可能會(huì)在基于單粒子波函數(shù)糾纏的量子技術(shù)中得到應(yīng)用。