Nemrégiben a Kínai Tudományos Akadémián (Hefei Anyagtudományi Intézet), a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem, a Fudan Egyetem és a Tennessee Egyetem Erős Mágneses Terep Tudományos Központja együttműködő kutatócsoportja az erős mágneses mezőt és a alacsony hőmérsékleti extrém körülmények között a háromdimenziós rezisztens mágneses anyag ZnCr2Se4 fizikai tulajdonságainak tanulmányozásához. Újabb előrelépés. A csapat javította a ZnCr2Se4 mágneses hőmérsékleti fázisdiagramját erős mágneses mezőkkel, DC / AC mágneses érzékenységgel a kriogén hőmérsékleteken, a hővezetőképesség és a specifikus hő hatására, és felfedezett egy mágneses tér által kiváltott kvantumfázisú átmenetet. A ZnCr2Se4 Spinel Magnet-ben kapott kvantum kritikusságot a Physical Review Letters című folyóiratban tették közzé.
Az átmenetifém-oxidok, az ACr2X4 kalkogének (A = Zn, Cd, Hg; X = O, S, Se) egy tipikus típusú magnetorezisztens frusztráló rendszer. Alacsony hőmérsékleten ezeknek az anyagoknak összetett mágneses állapotai vannak, és bemutatja a mágneses tér által indukált frakcionálási platformot, a nulla energia módot és más egzotikus kvantum viselkedést; Ezenkívül az alkalmazott mágneses mező növelésével egy nem meghatározott ACCr2X4 rendszer van a spirális centrifugálás és a teljesen polarizált állapot között. Új szakasz. Ennek a meghatározatlan új fázisnak két lehetséges magyarázatot javasoltak: az esernyőszerű spinállapot vagy a spin-folyadék kristály fázis, amelyek mindegyike elpusztítja a centrifugálási szimmetriát.
Ennek az ismeretlen új fázisnak a fizikai jellegének feltárása érdekében a csapatkutatók a ZnCr2Se4 anyag hőmérséklet-mező fázisdiagramját kiterjesztették a fizikai tulajdonságok mérése révén rendkívül alacsony hőmérsékleten és erős mágneses mezőn. A kísérlet megerősítette, hogy az új fázis a HC2 és a HC3 kritikus mágneses tér között létezik. A HC2 fokozatosan a magas mezőre lép, miközben a hőmérséklet csökken, míg a HC3 fokozatosan az alacsony mezőre mozog, és végül egy kvantum kritikus ponttal egyezik meg, jelezve, hogy az átmenet egy spirális spinszekvenciától az abszolút nulla értékig teljesen polarizált állapotig egy kvantumfázis átmenet. Az ismeretlen új fázis a HC2 és a HC3 között a mágneses tér által indukált kvantum kritikus régió (ahogy az ábrán látható). Ez a kvantum kritikus régió szokatlan kritikus módot mutat, amelyet nem lehet az egyszerű Ising vagy Gauss kritikus modellvel magyarázni; A kvantum kritikus pontja közelében (6.5T) a fajlagos hő a T2 exponenciális relációnak megfelel rendkívül alacsony hőmérsékleten, míg a hőátadás azt mutatja, hogy az átlagos szabad útvonal nem változik a hőmérsékleten. Ez a munka új ötletet nyújt a kvantum kritikus viselkedés vizsgálatának megoldásához.
Az erős mágneses mezőközpont Gu Chuanchuan és a China National Chia Sinica Zhao Zhiying társ-első szerzője, az erős mágneses mező kutató Yang Zhaorong és a Kínai Tudományegyetem professzora Sun Xuefeng, a Fudan Egyetem professzora Chen Gang és a University of Tennessee Zhou Haidong mint a cikk társszerzője.
A fenti kutatási eredményeket a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány és a nemzeti kulcsfontosságú kutatási és fejlesztési projektek finanszírozzák.