上海大学曹世勋教授团队和美国丽丝大学凯诺教授团队在凝聚磁性系统中发现了第一个迪克协同作用的例子,迪克协同效应只存在于量子光学和冷原子领域。这一发现将有助于提高对磁性现象的理解。这一重大突破于8月24日在《科学》杂志上发表。
据报道,曹世勋团队成功成长并表征了不同浓度的稀土Y3 基于对优质单晶系列样品和系统的物理测量实验研究,通过实验与理论相结合的深入研究,发现固体中稀土离子自旋系统与铁离子磁振子之间的协同耦合效应为真空拉比分裂特性。
研究人员重点研究了不同掺杂浓度下的强磁场、极低温和太赫兹波吸收谱,证实了Er3在外磁场下 电子顺磁共振可与有序Fe3有序共振 自旋真空磁振子模式强烈耦合。这与标准N原子腔量子电动力学实验相对应,Fe3 和Er3 稀土离子Er3耦合率 满足迪克标度模型的浓度依赖关系。
曹世勋说,这可以得出Fe3的结论 和Er3 交换耦合常数为人们对磁相变、磁电效应、电控磁振子、非线性自旋激发、重费米子等3d-4f电子磁耦合引起的新奇效应提供了重要的实验和理论证据,是近年来该领域的重要发现之一。
专家认为,这项研究为使用量子光学中的概念和工具来理解、控制和预测凝聚态物质中的新物相提供了新的途径。
据报道,该结果由上海大学量子分子结构国际中心、材料基因组工程研究所、理学院物理系与国内外多所大学和科研机构共同完成。曹世勋教授和凯诺教授是共同通信的作者。

