磁场诱导的S=1哈达纳链系统相变

S=1哈达纳链是一种一维（1D）量子磁体，其中强烈的涨落导致量子无序基态，伴随能隙激发谱。能隙大小主要由支配性的链内相互作用（$J_\text{1D}$）决定。施加磁场后，在 $B_\text{c1}$ 处能隙闭合，系统进入无能隙托马科-卢廷矢液体（TLL）相态，随后在较低温度下，转变为玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）基态，持续至 $B_\text{c2} \propto 4 J_\text{1D}/g\mu_B$。几乎所有此前研究的实验实现都基于过渡金属配合物，通常受制于固有各向异性或较大的 $J_\text{1D}$ 值，限制了对完整理论相图的访问。我们报告了对有机哈达纳链系统 3,5-二（N-叔丁氨基氯基）-3'-硝基联苯（BoNO）中TLL与BEC相态的全面研究。缺乏各向异性及适中的 $J_\text{1D}$ 使我们能够探索完整的 $B-T$ 相图。通过 $^{1}$H 核磁共振技术，结合理论分析，我们刻画了TLL特性，绘制了BEC相边界 $T_c (B)$，确定了在 $B_\text{c2}$ 处的临界指数 $\nu \approx 0.66$，并展示了量子临界态中的普适准粒子尺度。这些结果提供了对理论预测的完整实验验证——该理论预测针对 $S=1$ 哈达纳链的磁场诱导相位已有两十年之久。