5日，記者從浙江大學獲悉，該校關(guān)聯(lián)物質(zhì)研究中心和物理學系袁輝球教授團隊首次在純凈的重費米子化合物中發(fā)現(xiàn)鐵磁量子臨界點，并且觀察到奇異金屬行為。這一發(fā)現(xiàn)打破了人們普遍認為鐵磁量子臨界點不存在的傳統(tǒng)觀念，并且將奇異金屬行為拓展到鐵磁材料體系。該項研究已在國際頂級雜志《自然》在線發(fā)表。
科學家發(fā)現(xiàn)，反鐵磁量子臨界點會出現(xiàn)在重費米子材料、鐵基高溫超導體和有機超導體等關(guān)聯(lián)電子材料中，通過壓力、磁場、摻雜等非溫度參量調(diào)節(jié)電子的相互作用，反鐵磁長程序可以被連續(xù)抑制到絕對零度，并且在量子臨界點附近出現(xiàn)超導和奇異金屬行為。然而，鐵磁量子臨界點的存在一直缺乏確鑿的證據(jù)。
經(jīng)過近10年的摸索，袁輝球團隊在嘗試了多種材料體系后，最近在重費米子材料
CeRh6Ge4中取得重大突破。他們通過不斷優(yōu)化樣品制備條件，合成了高質(zhì)量的單晶樣品，再通過壓力的調(diào)控，發(fā)現(xiàn)該體系中存在鐵磁量子臨界點，首次在一個純凈的鐵磁材料體系中發(fā)現(xiàn)量子臨界點存在的確鑿實驗證據(jù)，并且觀察到了與高溫超導體相似的奇異金屬行為——當溫度趨于零度時，電阻隨溫度線性變化，比熱系數(shù)隨溫度對數(shù)發(fā)散。
袁輝球表示，此項工作不僅為量子相變研究開辟了一個新的方向，并且將銅基高溫超導和反鐵磁重費米子材料中觀察到的奇異金屬行為延伸到了鐵磁體系。由于超導與量子相變常常有著非常緊密的關(guān)系，鐵磁量子臨界點的發(fā)現(xiàn)也可以促進相關(guān)超導的研究。(洪恒飛 柯溢能 記者 江耘)
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