科学家首次发现铁磁量子临界点证据

本报报道，浙江大学袁辉球教授及其团队最近取得了重大突破。在纯净的重费米子化合物CeRh6Ge4中，他们发现了铁磁量子临界点的存在，并观察到奇异的金属行为。这一发现打破了传统观念，证明了铁磁量子临界点确实存在，并且将奇异金属行为扩展到了铁磁量子临界材料中。这项成果已在《自然》杂志在线发表。

袁辉球教授表示，这项研究不仅为量子相变研究开辟了新的方向，还将铜基高温超导和反铁磁重费米子材料中的奇异金属行为延伸到了铁磁体系。他进一步指出，重费米子体系是一个充满丰富物理内涵的研究领域，表现出多种奇特的量子现象，是研究衍生量子态和量子相变的理想材料体系。尽管对重费米子研究对材料和实验条件的要求非常苛刻，但它仍然不时给学界带来惊喜。

量子相变是物质状态从一种相转变为另一种相的过程。在磁性材料中，磁性量子相变是最广泛研究的一类量子相变。铁磁体和反铁磁体是研究最多的磁性材料。在袁辉球团队的这项研究中，他们发现随着温度的升高，磁性材料会在某一温度发生磁性相变，导致材料失去磁性。在磁尝压力或掺杂等参量的调控下，反铁磁转变温度可以被逐渐抑制到绝对零度，并且在反铁磁临界点附近出现超导和奇异金属行为。对于铁磁材料是否存在量子临界点的问题，人们一直持有好奇，但尚未找到确凿证据。

袁辉球团队经过多种材料体系的尝试，终于在重费米子材料CeRh6Ge4中取得了重大突破。他们通过不断优化样品制备条件，成功合成高质量的单晶样品。在压力的调控下，他们发现了该体系中存在的铁磁量子临界点。这一发现为研究铁磁量子相变揭示新的方向，并观察到与高温超导体相似的奇异金属行为。随着温度趋于绝对零度，低温电阻随温度线性变化，比热系数随温度对数发散。这一重大突破对于理解量子相变、超导以及奇异金属行为具有重要的科学意义。

这一重要成果的相关信息可以在《自然》杂志上找到，论文链接为：[