我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)零溫極限下鐵磁演化新量子現(xiàn)象

    強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子材料的基態(tài)能量尺度低，對外界參量比較敏感，從而易于實(shí)現(xiàn)對量子態(tài)的調(diào)控，誘導(dǎo)量子相變。在先前的研究中，人們發(fā)現(xiàn)反鐵磁量子臨界點(diǎn)廣泛存在于強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系中，但一直缺乏鐵磁量子臨界點(diǎn)存在的確鑿證據(jù)。此外，部分觀點(diǎn)認(rèn)為奇異金屬行為源于反鐵磁量子臨界點(diǎn)附近具有不同自旋取向的兩種電子的量子糾纏效應(yīng)，不會(huì)出現(xiàn)在自旋取向單一的鐵磁材料中。

    浙江大學(xué)袁輝球教授團(tuán)隊(duì)以重費(fèi)米子材料CeRh6Ge4為研究對象，通過優(yōu)化制備條件合成了高質(zhì)量的單晶樣品。在外加壓力的調(diào)控下，他們發(fā)現(xiàn)該化合物的鐵磁序被逐漸抑制到零溫，在0.8GPa的時(shí)候出現(xiàn)鐵磁量子臨界點(diǎn)。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)當(dāng)單晶樣品溫度趨于零溫時(shí)，其電阻隨溫度線性變化而比熱系數(shù)隨溫度對數(shù)發(fā)散，表現(xiàn)出顯著的奇異金屬行為。該研究首次在一個(gè)純凈的鐵磁材料體系中發(fā)現(xiàn)量子臨界點(diǎn)存在的確鑿實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并在鐵磁量子臨界點(diǎn)附近觀察到了顯著的金屬奇異行為，為進(jìn)一步研究鐵磁量子相變，揭示長期困惑人們的奇異金屬行為開辟了新方向。相關(guān)研究受到量子調(diào)控與量子信息重點(diǎn)專項(xiàng)的資助。