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箭头指示了卡格美电子自旋方向为“上”。

量子磁体，在无耗散电流、高存储容量和未来绿色技能方面是一类很有使用远景的渠道。据美国"优睿科"网站7月22日音讯称，美国普林斯顿大学领导的世界研讨团队在本周的《天然》杂志中报导，他们在一种原始磁体中发现了量子化的拓扑相位，而这种磁体与新式量子效应相关的特性能够延伸至室温环境中。

这一发现为三十年前的“电子怎么自发量子化”的争辩供给了新见地，并展现了一种可用于发现新式拓扑磁体的原理证明办法。

这一效果与量子霍尔效应（QHE）密切相关。QHE是一种拓扑效应，针对QHE的研讨衍生出了拓扑学。这门学科初次从根本上改变了人类描绘、分类组成周围世界的物质的办法。

现在，科学家们现已发现了许多具有拓扑电子结构的新式量子资料，包含拓扑绝缘子和韦尔（Weyl）半金属。但是，部分最激动人心的理论的建立需要以磁性为根底，而物理学家探究的大多数资料都是非磁性的，并且没有显示出量子化的痕迹。

项目负责人、普林斯顿大学物理学教授M.ZahidHasan介绍：“电磁拓扑资料的发现与量子化行为剖析是该范畴的巨大打破，这为未来根底物理学范畴的研讨，以及下一代设备的研发打开了新世界。”

在曩昔的几十年中，跟着试验科学的前进，理论物理学也开展出了各种新理论，为取得新丈量效果奠定了根底。1988年，普林斯顿大学数学物理学教授F.DuncanHaldane提出了触及二维拓扑绝缘体的重要概念。2016年，他由于拓扑相变和物质拓扑相位方面的奉献而被颁发了诺贝尔物理学奖。

随后的理论开展标明，一种具有卡格美晶格（kagomelattice）的拓扑绝缘体具有的磁性，能够承载某些最奇特的量子效应。

现在，该研讨小组在理论和试验上的探究要点，现已转移到数十种与TbMn6Sn6结构类似的化合物上。这类卡格美晶格化合物具有各式各样的磁性结构，并且都自带个性化的量子拓扑特征。

论文作者、高档博士后研讨员Jia-XinYin谈论：“量子极限Chern相位的可视化试验效果，展现出一种发现新式拓扑磁体的原理验证办法。”

Hasan弥补道：“这个效果的重要性堪比在系外行星发现水。它拓荒了量子物质拓扑研讨的最新前沿阵地，咱们在普林斯顿的试验室正是为此意图而进行优化的。”

原创编译：朱明逸审稿：alone责编：雷鑫宇

期刊来历：《天然》

期刊编号：0028-0836

原文链接：.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/pu-psd072220.php

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