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報告人簡介:

蘇剛，中國科學院理論物理研究所研究員、副所長，中國科學院大學講席教授。曾任中國科學院前沿局局長、中國科學院大學副校長。主要從事凝聚態物理、統計物理和計算物理等方面的研究，包括量子多體物理、磁性物理和計算物理等方向。1991年在蘭州大學獲博士學位，1993年至1999年在美國紐約州立大學石溪分校(CEEC學者)、德國科隆大學(洪堡學者)、日本東京理科大學(JSPS學者)等地從事科研工作。國家杰出青年科學基金獲得者，百干萬人才工程國家級人選，國家重點研發計劃項目負責人，中國科學院先導專項首席科學家，國家自然科學基金理論物理專款第八、九屆學術領導小組成員等。在包括Nature、Nature Materials、PRL等國內外學術期刊和專著發表論文與章節320余篇，Springer英文專著1部，曾獲國家自然科學二等獎、兩院院士評選2024年中國十大科技進展新聞、2024年度中國科學十大進展、教育部自然科學一等獎、中國科學院優秀研究生指導教師獎、中國科學院大學領雁金獎引航獎等榮譽。

報告摘要：

超固態是一種在低溫下涌現出的新奇量子物態，兼具固體和超流體的特征。超固態自上世紀六十年代末作為猜測提出以來，理論上已在許多系統中發現了超固態量子相，但除了冷原子氣的模擬實驗外，人們一直尚未在固態物質中找到超固態存在的可靠實驗證據。超固態也是Science期刊2005年列出的125個重大科學問題之一。本報告將主要介紹我們研究團隊最近在鈷基三角晶格量子磁性材料中，通過極低溫中子衍射以及非彈性中子散射實驗和磁熱性質的測量，結合高精度量子多體計算，證實了阻挫量子磁體中超固態(自旋超固態)的存在。這是首次在實際固體材料中給出超固態存在的實驗證據。隨后發現在自旋超固態量子臨界點附近，該材料呈現出巨大的磁熵變，引起巨磁卡效應，通過絕熱去磁過程獲得了-273.056°c的極低溫，最終實現了亞開溫區無氦3的極低溫制冷，并應用到實際材料的極低溫測量中。自旋超固態及其巨磁卡效應的發現不僅是基礎研究的一項重要突破，也可為我國在空間探測、量子科技、物質科學等研究領域的極低溫制冷提供一種可能的解決方案。本報告的工作先后入選“兩院院士評選2024年中國十大科技進展新聞”和“2024年度中國科學十大進展”，有關后續相關研究進展也將進行簡要介紹。