自旋-1/2 完美 Kagome 反铁磁体中涌现的自旋能隙磁化平台

二维 (2D) 自旋-1/2 Kagome 海森堡反铁磁体被认为承载无磁序的量子自旋液体 (QSL) 态，但其基态仍很大程度上未知。一个重要的未决问题涉及 1/9 磁化平台的存在与否，人们预期包括拓扑态在内的奇异量子态会在此涌现。在此，我们报道了最近发现的 Kagome QSL 候选材料 YCu$_3$(OH)$_{6.5}$Br$_{2.5}$ 在高达 57 T 下的磁化强度。在 50 T 以上，观察到位于 Cu$^{2+}$ 离子饱和磁矩 1/3 处的清晰磁化平台，支持该材料为 Kagome 海森堡反铁磁体提供了理想平台。值得注意的是，我们在约 20 T 处发现了另一个磁化平台，其归属于 1/9 平台。该平台的温度依赖性揭示了明显的自旋能隙，由其平台宽度估算的能隙大小约为交换相互作用的 10%。1/9 和 1/3 平台的观测凸显了量子自旋系统中新奇态的涌现。