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北京大学PPMS用户王健课题组等在超导域有重要发现

更新时间:2015-11-06点击次数:2130

    量子Griffiths相变是物理学重要的科学问题之,然而实验上直接观测到量子Griffiths奇异性,非常困难。超导体作为种重要的量子物质和物相,其量子相变与量子临界点现象已得到学术界的广泛关注,但直到zui近仍未在超导中发现量子Griffiths奇异性行为。

    zui近,QUANTUM DESIGN公司在北京大学量子材料科学中心的用户王健研究组,与中心谢心澄教授、林熙研究员、王垡研究员,以及清华大学的薛其坤院士和马旭村研究员等人合作,在三个原子层厚(小于1纳米厚)的Ga(镓)薄膜中发现了二维超导和超导-金属相变行为。研究人员发现,Ga超导薄膜中超导-金属相变对应的临界点随着温度变化形成了条临界线。相应的临界指数在临界线上连续变化,在趋近零温量子临界点时会发散,而不是通常认知的固定值。因此,传统的超导量子相变理论无法解释该实验结果。分析表明该相变正是理论上预测已久的量子Griffiths奇异性。这是在低维体系以及超导体系中发现和证实量子Griffiths奇异性,并且有可能是对超导-金属相变的具有普适性的物理解释。这项工作不仅是发现了种新的量子相变,而且对超导(包括高温超导)等量子材料体系中量子临界行为的理解提供了新的思路。相关文章于20151015日提前在线发表在Science(Science DOI: 10.1126/science.aaa7154)

    值得提到的是,该工作的部分重要数据是在我们公司产品综合物性测量系统(PPMS)上完成的,在向我们的用户们表示祝贺和致敬的同时,我们也由衷的为能给中国相关科研工作者带来帮助而感到高兴和自豪。

三个原子层厚的镓薄膜超导与临界指数在靠近量子相变点(零度)时的发散行为

 

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