Nyligen, den kooperativa forskargruppen på starka magnetiska fält Science Center av den kinesiska akademin av vetenskaper Hefei Institute of Material Science, den-universitetet för vetenskap och teknik i Kina, Fudan University och University of Tennessee har används det starkt magnetfältet och extremt låg temperatur extrema förhållanden att studera de fysiska egenskaperna hos den tredimensionella resistiv magnetiska material ZnCr2Se4. Göra nya framsteg. Laget förbättrad magnetisk-temperatur arrangera gradvisdiagrammet av ZnCr2Se4 med hjälp av starka magnetfält, DC/AC magnetiska känslighet vid kryogena temperaturer, värmeledningsförmåga och specifik värme, och upptäckte en magnetfält-inducerad quantum fas övergång. -Driven Quantum kriticitet i den spinell Magnet ZnCr2Se4 publicerades i tidskriften Physical Review Letters.
Den övergång metalloxider, chalcogenites ACr2X4 (A = Zn, Cd, Hg; X = O, S, Se) är en typisk typ av magnetoresistive frustum system. Vid låga temperaturer, dessa material har komplexa magnetiska marken stater, och visar magnetfält-inducerad fraktionerad magnetisering plattformen, nollenergihus läge och andra exotiska quantum beteende; Dessutom med ökningen av tillämpad magnetfältet finns det också en obestämd ACCr2X4 system mellan sekvensen spiralformade spin och helt polariserade staten. Ny fas. För denna obestämd nya fas, två möjliga förklaringar har föreslagits: paraply-liknande spin staten eller fasen spin-flytande kristaller, som båda kommer att förstöra spin-rotational symmetri.
För att undersöka den fysiska naturen denna okända nya fas, utvidgade team forskarna fasen temperatur-fältet diagram av ZnCr2Se4 material genom mätning av fysikaliska egenskaper under extremt låg temperatur och starka magnetfält. Experimentet bekräftat att den nya fasen finns mellan kritiska magnetfälten HC2 och HC3. HC2 flyttar gradvis till fältet hög när temperaturen minskar, medan HC3 gradvis flyttar till fältet låg och så småningom sammanfaller med en quantum kritisk punkt, ger som visar att övergången från en spiralformade spin sekvens till en helt polariserat tillstånd vid absoluta nollpunkten är en quantum fasövergång. Den okända nya fas mellan HC2 och HC3 är magnetfält-inducerad quantum kritiska regionen (som visas). Denna quantum kritisk region har en ovanlig kritiska läge som inte kan förklaras av den enkla Ising eller Gaussisk kritiska modellen; Nära den quantum kritiska punkten (6.5T) uppfyller den specifika värmen T2 exponentiell förhållandet vid extremt låga temperaturer, medan värmeöverföringen visar att den genomsnittliga gratis sökvägen inte ändras med temperaturen. Detta arbete ger en ny idé för att lösa studiet av quantum kritisk beteende.
Det starka magnetfält center Gu Chuanchuan och Kina nationella Chia Sinica Zhao Zhiying Co första författare, starkt magnetfält center forskare Yang Zhaorong och China University of Science professorn Sun Xuefeng, Fudan University professor Chen gänget och Professor vid University of Tennessee Zhou Haidong som artikel medförfattare.
Ovanstående forskningsresultat har finansierats av National Natural Science Foundation Kina och nationella nyckelprojekt av R&D.