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科技日報訊 （記者張佳欣）據發表在最新一期《物理評論快報》上的論文，芬蘭阿爾托大學用有機分子設計了一種迄今最小的量子磁體，首次展示了真實空間測量中的色散三重子激發。這種量子磁體為探索復雜的量子多體現象提供了一個強大的平臺。
量子材料是由微觀水平上的電子之間的相互作用決定的。這些電子關聯導致了不尋常的現象，如高溫超導或復雜的磁態，而量子關聯則產生了新的電子態。在兩個電子的情況下，有兩個糾纏態，稱為單重態和三重態。給電子系統提供能量可激發它從單重態到三重態。在某些情況下，這種激發可以通過一種稱為三重子的糾纏波在材料中傳播。這些激發在傳統的磁性材料中是不存在的，而在量子材料中測量它們仍然是一個挑戰。
在這項新研究中，該團隊使用小有機分子創造了一種具有不同尋常的磁性的人造量子材料。使用非常簡單的分子構件，研究人員以一種前所未有的方式設計和探測這種復雜的量子磁體，揭示出在其獨立部分中沒有發現的現象。研究證明，其構件的單重態－三重態激發可作為三重子穿過分子網絡。
研究人員表示，他們證明了可在人造材料中創造一種奇特的量子磁激發。該團隊計劃將他們的方法擴展到更復雜的構建塊，以設計其他奇異的磁激發和量子材料的排序。從簡單的成分進行合理的設計不僅有助于理解相關電子系統的復雜物理學，而且還為設計量子材料建立新的平臺。
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