科隆大学一组专门研究固体物理的物理学家和国际合作者在科隆实验室研究了由 BaCO 2 V 2 O 8材料制成的晶体。

他们发现，晶体中的磁性基本激发不仅通过吸引力结合在一起，而且还通过排斥力结合在一起。然而，这会导致较低的稳定性，使得这种排斥力结合状态的观察更加令人惊讶。

该研究成果《排斥结合磁振子的实验观察》发表在《自然》杂志上。

科隆大学第二物理研究所 Thomas Lorenz 教授工作组成功生产出由 BaCO 2 V 2 O 8制成的人造晶体，其中包含磁性钴原子的螺旋链。

与来自奥格斯堡、波恩、多特蒙德、德累斯顿、日内瓦和乔治王子城的研究人员一起，用电磁太赫兹波照射 BaCO 2 V 2 O 8晶体，以研究高磁场下晶体结构中的集体磁激发。

除了通常的基本磁低能激发，即所谓的磁振子之外，研究人员还发现了二磁振子和三磁振子束缚态。

这些多磁子束缚态的特殊之处在于，它们不是通过吸引力结合在一起，而是通过排斥力结合在一起。“这些状态的发现是我们位于科隆的合作研究中心 1238“量子材料控制与动力学”框架内实验和理论工作组非常成功的合作的结果，”洛伦兹教授说。

自 2016 年以来，合作研究中心 (CRC) 1238“量子材料控制与动力学”汇集了科隆实验和理论物理学以及晶体学领域的专家团队，并辅以来自波恩大学和于利希研究中心的团队。其目标是发现、理解和控制量子材料中的新集体现象和新功能。