报告摘要：

在强关联体系中，复杂的自旋、电子、晶格和轨道相互作用常常会诱导出一系列新奇的物理特性。特别在引入阻挫作用时，磁矩较小（S=1/2或1）材料的简并基态极易受到热涨落、量子涨落等影响，产生新物态，例如量子自旋液体态，磁化平台相等等。另一方面，这些新物态也可以利用极低温、高磁场、强压力等极端条件开展进一步调控。目前，量子自旋液体材料主要分为基于强几何阻挫的共振价键体系和基于六角蜂巢晶格上的Kitaev 体系。前者的典型代表为三角晶格、笼目晶格等，但是被哈密顿量不能严格求解所限制。Kitaev模型则是起源于二维蜂窝状晶格，六个顶点上的磁性离子与最近邻离子沿不同晶格方向存在强各向异性的类Ising相互作用，即Kitaev相互作用。与起源于自旋排列和晶格对称性不相容诱导的几何阻挫不同，Kitaev模型中单个格点的自旋由于键的依赖性，其本身就存在阻挫。由于Kitaev模型的基态可严格求解，所以相关的量子效应、低能分数化激发等探索具有颇高的研究价值。我们结合中子散射及其他实验表征技术对三角、蜂巢及Shastry-Sutherland等二维晶格氧化物的量子自旋液体行为开展测试，力图揭示这种奇异物态的起源，并开展相关调控。

主讲人简介：

马杰，上海交通大学物理与天文学院教授。2003年本科毕业于中国科学技术大学材料科学与工程系；2010年于美国衣阿华州立大学天文与物理系获得博士学位；2010年至2016年在美国橡树岭国家实验室/田纳西大学博士后。主要从事凝聚态物理实验方面的研究，在生长样品的同时，运用中子散射及同步辐射X光技术测试强关联材料的结构和动力学，探讨其中电子、磁子、声子和轨道等相互作用及其导致的诸如电荷有序、轨道晶格耦合、电声耦合等新奇量子效应，并对这些奇异物性开展调控。已在Science, Nature Physics, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Communications, PNAS, Physical Review Letters 等杂志上发表论文120多篇，引用8200余次。