量子顺电体 KTaO₃ 中的自旋玻璃：超临界 CO₂ 诱导的单斜相

本文报道了利用超临界二氧化碳在量子顺电体KTaO₃中成功诱导出全新单斜相，并实现了内禀自旋玻璃态的研究。背景方面，经典量子顺电体KTaO₃具有强烈的自旋轨道耦合作用，即使在接近绝对零度时仍保持高对称性的立方钙钛矿结构，这种极高的结构刚性严重阻碍了其磁性功能的开发，而传统高压方法无法在常压下稳定非对称性亚稳相。研究目的在于探索在常压下稳定亚稳相并诱导内禀磁性。结论方面，研究首次利用超临界二氧化碳作为力场，在KTaO₃中诱导出单斜相，打破了晶体学反演对称性并观察到自发磁矩。该单斜相在外露特定晶面显示强铁磁耦合，内部仍保留强大反铁磁性，二者相互作用导致界面阻挫，成功实现内禀自旋玻璃态。该发现揭示了结构对称性破缺在解锁材料隐藏磁性自由度中的决定性作用，为解决d0体系自发磁化难题提供了普适性思路，有望在非磁性量子材料中实现按需设计与操纵复杂磁性状态，为下一代多功能自旋电子学材料与高性能量子器件开发提供全新技术范式。