通过汉紫中的锶替代揭示三维量子临界性

经典与量子相变（QPTs）及其伴随的临界性与普适性概念，是统计热力学的基石。一个典型的受控量子相变是带隙量子磁体在磁场诱导下的磁有序。尽管已知众多“准一维”耦合自旋链与自旋梯材料的有序转变是三维（3D）的，但准二维系统因若干物理原因而特殊。受古代颜料汉紫（BaCuSi$_{2}$O$_{6}$，一种呈现反常临界性质的准二维材料）的启发，我们给出了对 Ba$_{0.9}$Sr$_{0.1}$CuSi$_{2}$O$_{6}$ 的完整分析。我们通过中子谱测量零场磁激发并推导出磁哈密顿量。我们结合磁化率、比热、转矩与磁热测量以及近量子相变处的低温核磁共振研究，探测了磁场诱导的转变。通过贝叶斯统计分析与大规模量子蒙特卡洛模拟，我们明确证明：汉紫中轻量锶替代所引起的结构简化，恢复了可观测的三维量子临界标度。