低维和阻挫磁体由于丰富的量子效应以及与高温超导、多铁等的相关性成为凝聚态物理研究的前沿。这类材料本身是块体，但是晶体和自旋结构比较特殊，存在诸如一维自旋链、自旋二聚体、自旋梯子、三角和kagome格子等形式，因此量子自旋涨落非常显著，体系的磁性与传统经典的磁性明显不同，在低温下呈现出磁无序、自旋液体、激发态与基态之间具有自旋隙、分数量子磁化平台等新奇效应。

近日，强磁场中心材料物理方向欧阳钟文教授、王俊峰研究员、夏正才教授及中国科学院福建物质结构研究所何长振研究员合作，利用55 T脉冲强磁场研究了螺旋链Ni₂V₂O₇的磁性，观察到强磁场诱导的量子1/2磁化平台和nematic-like相转变。在反铁磁中，同时出现经典的spin-flop转变和量子磁化平台非常罕见，为理论研究提出了新的挑战。通过构建四聚体“↑↑↑↓”自旋结构模型，利用严格对角化模拟磁化曲线，合理地解释了1/2磁化平台的起源，并获得了主要的交换作用参数。

该研究成果以“Novel half-magnetization plateau and nematiclike transition in the S=1 skew chain Ni₂V₂O₇”为题发表在Phys. Rev. B 97, 144406 (2018)。欧阳钟文教授为第一作者，王俊峰研究员和何长振研究员为共同通讯作者，博士生孙一晨、陈瑞参与了该项研究。该项工作得到了国家自然科学基金的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.144406