Kitaev模型是建立于二维六角蜂窝晶格的量子自旋液体模型，并伴有马约拉纳费米子激发和衍生规范场，在未来的量子计算中具有潜在应用价值。其中，Kitaev相互作用是该模型的核心，在真实体系中实现它成为了当前强关联电子领域的一个中心话题。最近有研究指出，具有蜂窝晶格的3d电子钴氧化物Na2Co2TeO6中存在Kitaev相互作用，但是非Kitaev项使系统在低温时发生反铁磁相变。我校先进材料研究院马祯团队利用无磁离子Zn2+对母体中的Co2+进行部分替代，从而引入自旋缺陷，尝试在不破坏晶体结构的基础上对基态进行调控。研究发现，母体的反铁磁基态对Zn2+掺杂很不敏感，在掺杂量x =  1.0时长程磁序才被完全抑制。随着掺杂浓度的增加，系统进入短程有序的自旋玻璃态，最终在x ≥  1.3时转变为顺磁态。以上结果清晰记录了系统磁基态的演变过程，并给出了Na2Co2-xZnxTeO6的磁相图。该工作表明，Zn2+掺杂可以作为增强量子涨落的一种手段，并可能诱导出与自旋液体有关的量子顺磁行为。

   Zn2+掺杂下得到的Na2Co2-xZnxTeO6磁相图

相关成果以“Suppression  of the antiferromagnetic order by Zn doping in a possible Kitaev  material Na2Co2TeO6”为题发表于美国物理学会知名期刊Physical Review Materials [Phys. Rev.  Mater. 7, 014407  (2023)]。我校先进材料研究院2020级硕士生付重托为论文的第一作者，该院马祯副教授和南京大学温锦生教授为共同通讯作者，湖北师范大学为第一署名单位。南京大学刘俊明教授、中科院物理所罗会仟研究员等人对该工作进行了深入指导，该工作也得到了我校李宏教授的悉心指导。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、北京凝聚态物理国家研究中心开放课题等项目资助。

作者介绍：马祯，副教授，硕士生导师，湖北省“楚天学者计划”楚天学子，“磁湖人才计划”青年才俊。2020年8月毕业于南京大学，获理学博士学位。主要从事量子磁性材料的晶体生长、物性表征和中子散射研究工作。主持国家自然科学基金青年项目1项，湖北省自然科学基金青年项目1项，国家重点实验室开放课题3项。以第一或通讯作者身份在Physical  Review Letters、Nature Communications、Physical Review B、Physical Review  Materials等知名期刊发表学术论文7篇。担任Physical Review Letters、Physical Review  Research、Physical Review B、npj Quantum Materials、Chinese Physics  B等期刊独立审稿人。