特征量子自旋动力学。a–c， 外加磁场 0 时动量 q 和频率 ω 的动力学自旋结构因子 S（q，ω） ≪ B = 30 T < Bc.图片来源：自然（2024 年）。DOI： 10.1038/s41586-024-07599-3

来自科隆大学的一组专门研究固态物理学的物理学家和国际合作者研究了由材料BaCO制成的晶体2V2O8在科隆实验室。

他们发现晶体中的磁性基本激发不仅通过吸引力，而且通过排斥相互作用保持在一起。然而，这导致了较低的稳定性，使得对这种排斥束缚态的观察更加令人惊讶。

该研究的结果“排斥结合磁振子的实验观察”发表在《自然》杂志上。

科隆大学第二物理研究所的Thomas Lorenz教授的工作组成功地生产了由BaCO制成的人造晶体2V2O8，其中包含磁性钴原子的螺旋链。

与来自奥格斯堡、波恩、多特蒙德、德累斯顿、日内瓦和乔治王子城的研究人员一起，BaCO2V2O8用电磁太赫兹波照射晶体，以研究高磁场中晶体结构中的集体磁激发。

除了通常的基本磁性低能激发，即所谓的磁振子外，研究人员还发现了二磁振子和三磁振子束缚态。

这些多磁振子束缚态的特点是它们不是通过吸引力，而是通过排斥相互作用结合在一起。“这些状态的发现是实验和理论工作组在我们位于科隆的合作研究中心1238”量子材料的控制和动力学“框架内非常成功合作的结果，”Lorenz教授说。

自 2016 年以来，合作研究中心 （CRC） 1238“量子材料的控制与动力学”联合了来自科隆实验和理论物理学以及晶体学的专家团队，并得到了波恩大学和 Forschungszentrum Jülich 的小组的补充。其目的是发现、理解和控制量子材料中的新集体现象和新功能。

更多信息：Zhe Wang et al， 排斥结合磁振子的实验观察， 自然 （2024）.DOI： 10.1038/s41586-024-07599-3

期刊信息： Nature