物理所等发现高压诱导的磁性量子临界点和MnP超导电性
近年来的大量研究表明,量子临界性是强关联电子体系中诸多反常物理现象的共通性特征。对于目前已知的很多非常规超导体系,包括重费米子、铜基和铁基超导体,它们的超导相图Tsc(δ=调控参量)都可以在反铁磁量子临界点的框架下得到统一的理解,即超导的出现往往伴随着反铁磁序的消失,而且圆拱状Tsc(δ)的最佳Tscmax往往处在量子临界点δc附近,这意味着超导配对机制可能与反铁磁涨落具有紧密联系。因此,实现反铁磁量子临界点成为探索新的非常规超导体的重要途径。 化学掺杂和施加高压是实现反铁磁量子临界点经常采用的调控手段。相对于化学掺杂,高压调控具有不引入晶格无序和实现精细调控的特点。最近,在通过高压调控发现第一个Cr基化合物超导体CrAs的工作基础上【Nature Communications 5, 5508 (2014)】,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)极端条件物理实验室程金光小组、雒建林小组和日本东京大学Yosh......阅读全文
物理所等发现高压诱导的磁性量子临界点和MnP超导电性
近年来的大量研究表明,量子临界性是强关联电子体系中诸多反常物理现象的共通性特征。对于目前已知的很多非常规超导体系,包括重费米子、铜基和铁基超导体,它们的超导相图Tsc(δ=调控参量)都可以在反铁磁量子临界点的框架下得到统一的理解,即超导的出现往往伴随着反铁磁序的消失,而且圆拱状Tsc(δ)的最佳
物理所等铁基超导体中量子临界现象研究获进展
在凝聚态物理中,通过化学掺杂、压力、磁场等非温度因素调控来实现的零温下相变被称之为量子相变,如果发生的量子相变属于二级相变,那么其对应的零温下参量临界点就称之为量子临界点。理论上认为,量子相变及其相关涨落是非常规超导材料中诸多奇异量子物性的物理根源之一,确认量子临界点存在与否也成为实验上的重要挑
物理所等铁基超导体的量子临界特性研究取得新进展
非常规超导体中所呈现奇异量子物性的物理根源常常认为来自于零温下的量子相变及其相关涨落。在铁基超导体中,通过对反铁磁母体进行载流子或等价位掺杂均可抑制反铁磁性,并在磁性区域边缘诱导出最佳超导电性。因此,在反铁磁区和顺磁区的零温边界处很可能存在磁量子临界点,在其附近的有限温度区域会因量子临界特性而影
继3篇《科学》后,浙大团队又添1篇《自然》!
浙江大学关联物质研究中心和物理学系袁辉球教授团队首次在纯净的重费米子化合物中发现铁磁量子临界点,并且观察到奇异金属行为。这一发现打破了人们普遍认为铁磁量子临界点不存在的传统观念,并且将奇异金属行为拓展到铁磁量子临界材料中。这项研究于北京时间3月5日在国际顶级杂志《自然》在线发表。浙江大学物理学系
物理所合作在重费米子材料量子临界现象研究中获进展
超导的出现与材料中的结构、磁或价态的不稳定性密切相关。在这些不稳定性所导致的相变点附近存在强烈的热或量子涨落,会引起电子配对产生超导。在强关联材料中,非常规超导往往出现在零温反铁磁相变(量子临界点)附近,表明非常规超导依存于磁性量子涨落。实验上对反铁磁母体加压/磁场或化学掺杂,往往可以在磁性相变
铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展
因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相,物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”,即由于电子相互作用,系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中,随着温度的降低,其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的
浙江大学课题组在重费米子物理研究方面取得重要进展
1月5日,《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 简称PNAS)在线发表了浙江大学关联物质研究中心/物理系袁辉球教授课题组及其合作者的研究成果。通过极强磁
中子散射技术确定铁硒超导体磁基态
复旦大学物理系赵俊课题组利用中子散射技术在铁硒(FeSe)超导体中首次观测到了一种新奇的自旋为1的向列性量子无序顺磁态,这一磁基态的发现对理解FeSe类高温超导机理提供了新的角度,相关研究成果7月19日发表于《自然—通讯》。 超导电性是指在某一温度之下材料的电阻完全消失的现象。高温超导电性往往
物理所铁基超导体中反铁磁序与超导微观共存研究获进展
磁性与超导都是突出的量子现象,它们之间的关系是当今凝聚态物理中重要的研究对象。在最近发现的铁基高温超导体中,超导相和反铁磁有序相邻接,吸引了科学研究者极大的兴趣。磁有序与超导能否微观共存与超导能隙的对称性以及配对机制有紧密的关联。目前,铁基高温超导体中的超导能隙究竟是有符号变化的S+-对称性,还
物理所铁基超导体统一相图研究取得进展
自2008年被发现以来,已有至少20种不同结构铁砷化物或铁硒化物被证实存在超导电性,它们统称为铁基超导体。由于铁基超导体同样可以突破BCS强耦合理论预言的40K的麦克米兰极限,它和铜氧化物超导体一起被列入高温超导家族,其超导微观机理问题至今仍是凝聚态物理前沿领域皇冠上的明珠。 经过多年研究,人
物理所提出重费米子超导的一个唯象模型
重费米子超导是最早发现的非常规超导,虽然超导转变温度Tc普遍较低,一般只有1 K左右[目前最高为17.5 K(PuCoGa5)],但是重费米子超导材料种类繁多,迄今已有40余种,涵盖多种类型的晶体和电子结构。这些材料中存在异常丰富的奇异态,并且往往与超导相伴而生,其量子临界涨落是导致重费米子超导
铬基笼目超导体研究获进展
具有笼目晶格的量子材料因能带结构中包含平带、狄拉克点、范霍夫奇点等特征而备受关注。近期,有研究实验合成了钒基笼目金属体系AV3Sb5(A=K、Rb、Cs)并观察到超导电性、手性电荷序、配对密度波、反常霍尔效应等丰富的物理现象。 在探索与AV3Sb5同结构的笼目结构量子材料过程中,浙江大学曹光旱
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
物理所等发现自旋阻挫重费米子体系中的量子临界相
当一个二级相变通过非温度控制的外参量被连续压制到绝对零度附近时,体系会发生量子相变。发生量子相变的临界点,即量子临界点,是绝对零度条件下位于外参量轴上的一个点,通常可以通过调控压力、磁场等手段来获得。量子相变和有限温度下由热涨落控制的相变不同,其物理本质是基于海森堡不确定原理的量子涨落行为。量子
全氮化物铁磁/超导界面近邻效应研究获进展
超导体(S)和铁磁体(F)之间的界面是凝聚态物理研究的热点。二者界面耦合产生了较多有趣的物理现象。S/F界面的磁近邻效应是由界面两侧的电子自旋之间的交换相互作用,导致抑制磁序或出现非传统超导电性。当磁性材料靠近超导体时,磁场进入超导体内仅几纳米的区域并破坏库珀对,致使界面的超导行为发生空间变化,影响
物理所等在CrAs螺旋磁有序量子临界点研究中取得进展
CrAs是具有螺旋反铁磁序的关联金属。常压下,CrAs具有“MnP”型正交晶体结构,随着温度降低,在TN ≈ 265 K会发生一级的顺磁-反铁磁相变,形成双螺旋反铁磁结构,即Cr离子自旋(~1.7μB)躺在ab平面内旋转,螺旋传播方向沿着c轴。实验还发现,螺旋反铁磁相变还同时伴随着等结构转变,即
研究实现反铁磁铁磁转变磁畴直接成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510471.shtm
课题组在高压下发现首个三元锰基化合物超导体系
非常规超导材料的探索和机理研究是凝聚态物理的重要方向。迄今为止,科学家发现了数以千计的超导材料和铜氧化物、铁基两个非常规高温超导家族。然而,基于3d过渡金属锰(Mn)的化合物超导体稀少,这主要归因于Mn([Ar]3d54s2)具有半满的3d壳层,使锰基化合物通常具有较强的磁性和磁拆对效应。201
超导量子干涉器件
(SQUID) ①直流SQUID:相当于采用超导环路将两个约瑟夫逊结并接起来,形成一种两端器件。在端电压降为零时,它所能通过的最大电流是穿过环路的磁通量的周期函数,周期φ0(等于2.07×10-15韦)称为磁通量子。由于φ0很小,这种周期性的关系为测量磁通提供了极其精密的分度。②射频SQUID:
巡游电子量子临界行为研究取得进展
巡游电子量子临界现象,作为凝聚态物理学关联电子系统的传统难题,反复出现在量子物质科学的诸多研究方向上,对其进行合理的模型设计和正确的理论计算,能够帮助人们理解重费米子材料、铜基和铁基高温超导体、过渡金属氧化物、石墨烯层状结构等体系中普遍出现的反常输运、奇异金属和非费米液体行为。然而,巡游电子量子
我国科学家在准一维超导体研究中获重要进展
复旦大学物理学系教授修发贤课题组在准一维超导体Ta2PdS5纳米线的研究中获重要进展。相关研究成果日前在线发表于《自然—通讯》。 量子格里菲斯奇异性自理论提出至今,实验科学家只在少数三维铁磁体系和二维超导体系如镓薄膜中观察到了相变中的临界指数发散现象,而格里菲斯奇异态是否存在于更低维度的体系中
自然状态材料中存在量子临界点
据美国物理学家组织网1月20日报道,近日,一个美日国际研究小组以镱为基础材料研制出一种奇特的新型超导体。该超导体不需要改变压力、磁场强度或经化学掺杂,在自然状态就能达到物理学家所说的“量子临界点”。这一发现突破了理论物理的限制,为人们理解量子临界状态打开了新视野。这种异常性质,也将
国外研究发现铜酸盐“量子临界点”
意大利米兰理工大学、罗马大学和瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的科研人员在《自然通讯》上发表的研究成果显示,铜酸盐在高于临界温度时,其电阻随温度的变化与普通金属不同,表现出“奇怪”的特性。同时,存在与铜酸盐相关的“量子临界点”,即载流子密度最小时的精确值,此时材料仅由于量子效应而性质突然变化。如冰在零
张志东研究员求出二维横场伊辛模型的精确解
近期,中国科学院金属研究所研究员张志东求出二维横场伊辛模型的精确解,这是张志东在求出铁磁性三维伊辛模型精确解、确定自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度下限之后取得的又一项重要研究成果。近期,相关研究成果以Exact solution of two-dimensional (2D) Ising mode
固态核磁共振技术助力超导材料中发现新量子临界性
物理学家组织网3日报道称,利用固态核磁共振(ssNMR)技术,美国能源部艾姆斯实验室科学家在超导材料中发现一种新的量子临界性,有助于更好理解磁性与非常规超导性之间的联系。相关论文发表在最近一期的《物理评论快报》上。 大多数铁—砷超导体都显示出磁性和结构(也被称为向列)转变,但这种转变在超导状
铁基超导体简介
自从2006年发现铁基超导体以来,对铁基超导体日趋深入,比较突出的成果有:2008年,日本科学家细野秀雄发现掺杂F的LaFeOP超导体具有26K的临界温度;2008年,中国科学家赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠发现临界温度达43K的SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs
张志东团队求出二维横场伊辛模型精确解
近日,中国科学院金属研究所研究员张志东求出二维横场伊辛模型的精确解。这是张志东在求出铁磁性三维伊辛模型精确解、确定自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度下限之后,取得的又一项重要研究成果。相关研究成果发表于《物理E》。 相变存在于自然界的许多物质中,是物理学研究的重要课题。相变按照其物理性质的变化规
物理所锰基绝缘体化合物中反铁磁序高压调控研究获进展
铜氧化物和铁基高温超导体的母体化合物都具有反铁磁长程序,通过采用化学掺杂或施加压力等手段可将其反铁磁长程序有效抑制,产生反铁磁至顺磁转变,在转变点附近由于电荷,轨道、自旋、晶格等自由度的相互作用,使系统处于磁涨落状态(即奇异量子态),通常具有这种量子态的系统在低温下会呈现出超导电性。因此,抑制具
超导量子干涉仪简介
SQUID实质是一种将磁通转化为电压的磁通传感器,其基本原理是基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象.以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器,可以用于测量磁场,电压,磁化率等物理量.被一薄势垒层分开的两块超导体构成一个约瑟夫森隧道结.当含有约瑟夫森隧道结的超导体闭合环路被适当大小的电流偏置后