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0 据近日出版的《自然·通讯》杂志报道，英国伯明翰大学的科学家团队成功开发出一种创新方法，能够制备出在量子层面上展现出复杂“无序”磁性的新型材料。这种基于钌元素构建的材料，满足了理论物理学家阿列克谢·基塔耶夫于2009年提出的“Kitaev量子自旋液体态”模型的要求，标志着在制造和控制具有独特新性质的量子材料领域取得了重要进展。
在日常生活中，我们常见的条形磁铁属于铁磁体，其内部的电子相互作用使得所有电子的磁性方向保持一致，从而产生磁力。然而，量子自旋液体材料则呈现出截然不同的磁性特性。它们并不具备铁磁体那种有序排列的特性，而是表现出一种无序状态，其中的电子通过量子纠缠过程在磁性上相互连接。
在这项研究中，英国科学家团队利用散裂中子源、缪子源实验室以及钻石光源的先进仪器，成功证明了具有开放框架结构的新型钌基材料能够调节钌金属离子之间的相互作用。这些结构中产生的磁性相互作用相较于其他情况更为微弱，为科学家提供了更大的调控空间，以精确控制这些材料的磁性行为。
值得注意的是，这种新型材料所具备的特性并不遵循经典物理学定律，这意味着科学家能够创造出与常规铁磁体截然不同的磁性材料。这一发现不仅为理解如何设计新材料提供了重要启示，还在探索物质量子态方面迈出了重要一步。
研究团队表示，这一成果向人们展示了一个尚未被充分探索的“材料大家族”，有望为科学家设计具有独特磁性的量子新材料提供新的思路和方向。
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