北京大學(xué)PPMS用戶王健課題組等發(fā)現(xiàn)二維超導(dǎo)的量子Griffiths相變
量子Griffiths相變是物理學(xué)重要的科學(xué)問題之一，然而實驗上直接觀測到量子Griffiths奇異性，非常困難。超導(dǎo)體作為一種重要的量子物質(zhì)和物相，其量子相變與量子臨界點現(xiàn)象已得到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，但直到近仍未在超導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)量子Griffiths奇異性行為。
近，QUANTUM DESIGN公司在北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心的用戶王健研究組，與中心謝心澄教授、林熙研究員、王垡研究員，以及清華大學(xué)的薛其坤院士和馬旭村研究員等人合作，在三個原子層厚(小于1納米厚)的Ga(鎵)薄膜中發(fā)現(xiàn)了二維超導(dǎo)和超導(dǎo)-金屬相變行為。研究人員發(fā)現(xiàn)，Ga超導(dǎo)薄膜中超導(dǎo)-金屬相變對應(yīng)的臨界點隨著溫度變化形成了一條臨界線。相應(yīng)的臨界指數(shù)在臨界線上連續(xù)變化，在趨近零溫量子臨界點時會發(fā)散，而不是通常認(rèn)知的固定值。因此，傳統(tǒng)的超導(dǎo)量子相變理論無法解釋該實驗結(jié)果。分析表明該相變正是理論上預(yù)測已久的量子Griffiths奇異性。這是次在低維體系以及超導(dǎo)體系中發(fā)現(xiàn)和證實量子Griffiths奇異性，并且有可能是對超導(dǎo)-金屬相變的具有普適性的物理解釋。這項工作不僅是發(fā)現(xiàn)了一種新的量子相變，而且對超導(dǎo)(包括高溫超導(dǎo))等量子材料體系中量子臨界行為的理解提供了新的思路。相關(guān)文章于2015年10月15日提前在線發(fā)表在Science上(Science DOI: 10.1126/science.aaa7154)。
值得提到的是，該工作的部分重要數(shù)據(jù)是在我們公司產(chǎn)品綜合物性測量系統(tǒng)(PPMS)上完成的，在向我們的用戶們表示祝賀和致敬的同時，我們也由衷的為能給中國相關(guān)科研工作者帶來幫助而感到高興和自豪。
三個原子層厚的鎵薄膜超導(dǎo)與臨界指數(shù)在靠近量子相變點(絕對零度)時的發(fā)散行為
